LIPID PROFILE IN MEN OF KOMI AND YAKUT ETHNIC GROUPS WITH OVERWEIGHT AND OBESITY

Full Text

За последние десятилетия отмечен рост распространенности ожирения среди взрослого и детского населения многих стран мира. В России около 60 % как городского, так и сельского населения старше 30 лет имеет излишний вес, а примерно 25 % страдает ожирением. Эти показатели очень близки к данным, которые Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приводит в отношении других стран [3]. Общеизвестно, что избыточная масса тела и ожирение часто сопровождаются помимо висцерального накопления жировой ткани дислипидемией, гипертонией, сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом II типа, остеоартритом, снижением фертильности и другими заболеваниями. В возникновении ожирения большое значение имеют генетические и демографические факторы (пол, возраст), а также социальные: употребление большого количества жирной пищи, алкоголя, гиподинамия, стресс, курение [4, 25]. Известно, что на развитие ряда заболеваний, в том числе ожирения, оказывает влияние состав употребляемых жирных кислот (ЖК) с пищей и их соотношение в крови [11, 13, 15]. В свою очередь, данные некоторых исследований отчетливо свидетельствуют о связи ЖК крови с избыточной массой тела и/или ожирением, при этом профиль ЖК характеризуется повышением доли насыщенных и снижением доли эс-сенциальных полиненасыщенных ЖК в различных липидных фракциях периферической крови [16, 17]. Считается, что метаболизм северян характеризуется «полярным адаптивным метаболическим типом», ведущими признаками которого являются склонность к развитию гипогликемии, усиленный липидный и белковый обмен [1, 9]. Накоплен значительный материал о состоянии липидного обмена у северян разных этнических групп [1, 2, 9, 10, 13, 27]. Согласно современным исследованиям представители коренных народов Севера все реже придерживаются традиционного образа жизни. Это сопровождается ухудшением их здоровья и способствует развитию патологии, в том числе ожирения [14, 27]. Тем не менее этнический аспект проблемы взаимосвязи между ожирением и липидным статусом остается малоизученным [8]. Следует упомянуть в этой связи популяционные исследования, доказывающие существование значительных этнических различий в массе тела у афро-американского, азиатского населения и лиц европейского происхождения. У латиноамериканского населения выявлен самый высокий риск ожирения по сравнению с европейским [25]. Целью исследования было оценить влияние избыточной массы тела, а также висцерального ожирения на уровень метаболитов липидного обмена у молодых мужчин, этнически принадлежащих к коми и якутам. Проведено сравнительное исследование липидного обмена у 152 мужчин, представляющих две популяции коренного населения Севера России - коми и якутов -с нормальной и избыточной массой тела или ожирением. Выявлены различия в липидном спектре у мужчин якутской этнической принадлежности с индексом массы тела (ИМТ) 18,4 < ИМТ < 25 кг/м2, проявляющиеся в более высоком содержании общего холестерина, триглицеридов, холестерина липопротеинов низкой плотности и низком уровне холестерина липопротеинов высокой плотности (p < 0,001), что свидетельствует о более атерогенном фоне по сравнению с коми. Изучение показателей липидного обмена у лиц с ИМТ > 25 кг/м2 разной этнической принадлежности показало аналогичную картину. Установлена более высокая доля пальмитолеиновой кислоты в общем пуле липидов у якутов относительно таковой у коми, причем её уровень коррелировал с ИМТ у мужчин обеих этнических принадлежностей (p < 0,05). Выявленные закономерности демонстрируют взаимосвязь основных липидов крови и жирных кислот с ИМТ, при этом характер и степень изменений липидного профиля обусловлены этнической принадлежностью. Ключевые слова: жирные кислоты, липиды, ожирение, коми, якуты 13 Циркумполярная медицина Экология человека 2014.01 Методы В обследовании принимали участие 152 мужчины в возрасте от 18 до 45 лет, родившиеся и проживающие в городах Сыктывкаре (88 человек, коми) и Якутске (64 человека, якуты). В общей этнической картине Российской Федерации «большие северные народы» - коми и якуты имеют различное историческое происхождение, то есть относятся к разным этническим группам. Коми причисляют к народам финно-угорской группы, исконно живущим на крайнем северо-востоке европейской части России. Численность народов коми, по данным Всероссийской переписи населения 2010 года, составляла больше 202 тыс. человек, или 23,7 % всего коренного населения республики. Якуты относятся к числу тюркских народов со сложным этническим образованием, сформировавшихся в результате дифференциации различных этнокультур и их интеграции. Стоит добавить, что якуты считаются самым многочисленным коренным народом Сибири. По результатам переписи населения 2010 года, в России проживало 478,1 тыс. якутов, главным образом в Якутии (466,5 тыс.). Средний возраст испытуемых коми в первой и второй группах вместе составлял (27,8 ± 0,8) года, якутов - (25,9 ± 0,7) года. Все мужчины подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. У всех обследованных проводили забор венозной крови в утренние часы натощак. Для отделения плазмы кровь центрифугировали в течение 10 мин при 3 000 об./мин и замораживали до проведения анализа при -40 °С. В образцах плазмы крови микрометодом иммуноферментного анализа (ИФА) определяли общий холестерин (ОХ), триглицериды (ТГ), холестерин липопротеинов высокой плотности (хол-ЛПВП), аполипопротеин E (Апо-Е) и глюкозу («Chronolab», Швейцария). Содержание холестерина липопротеинов низкой плотности (хол-ЛПНП) определяли расчетным путем, используя формулу Фридвальда. Уровень ЖК в общих липидах определяли газохроматографически («Кристалл 2000М», ПИД, колонка «SupelcoWAX»). В клинической практике одним из маркеров ожирения служит расчет индекса массы тела (ИМТ), который используют для классификации избыточной массы тела. Индекс рассчитывали по формуле: масса тела (кг) / рост тела (м2). Ретроспективно по имеющимся значениям ИМТ выделяли две группы обследованных: первая группа служила контролем и состояла из мужчин с нормальной массой тела по отношению к росту (18,4 < ИМТ < 25 кг/м2); вторая группа включала лиц с избыточной массой тела или ожирением (ИМТ > 25 кг/м2) [22]. За гиперхолестеринемию принимался уровень ОХ > 5,2 ммоль/л, к гипертриглицеридемии относили уровень ТГ > 1,7 ммоль/л. Рассчитывали индекс атерогенности (ИА): ОХ - хол-ЛПВП / хол-ЛПВП. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета компьютерных программ Statistica 6.0. Результаты исследования представлены в виде медианы и интерквартильного интервала (25-й и 75-й процентили). Статистическую значимость различий оценивали непараметрическим критерием Манна - Уитни. Коэффициент корреляции рассчитывали по критерию Спирмена. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Результаты Антропометрические и метаболические показатели у мужчин с нормальной и избыточной массой тела представлены в таблице. Медиана показателя ИМТ в группах мужчин с избыточной массой тела и ожирением не попадала в диапазон значений, установленный для ожирения [22]. Так, у мужчин коми ИМТ составил в первой группе 22,5 (21,3-23,4) кг/м2, а во второй - 27,8 (25,9-30,7) кг/м2, для якутов эти показатели были равными 22,0 (20,1-23,2) и 28,0 (26,6-30,8) кг/м2 соответственно. Обе группы (различные по ИМТ) отличались по возрасту, испытуемые с признаками избыточной массы тела или ожирения были старше по сравнению с контролем. Средний возраст у представителей коми составил 23,0 (19,3-26,0) и 31,5 (26,0-38,0) года. Для якутов этот показатель был равен 21,0 (20,0-23,0) года в первой группе и 29,0 (22,5-33,0) - во второй. В целом исследование липидных показателей крови у коренных жителей Республики Коми и Саха Якутия выявило их соответствие рекомендуемым нормам (см. таблицу). Этнические различия между якутами и коми были выявлены как в первой, так и во второй группе. Так, при сравнении двух контрольных групп у мужчин якутов был найден повышенный уровень ОХ, ТГ и хол-ЛПНП (р < 0,001) и более низкие значения хол-ЛПВП (р < 0,001), что свидетельствует о более атерогенном фоне. Следует отметить, что в контрольной группе обеих народностей не выявлено случаев гипертриглицеридемии, но показано наличие гиперхолестеринемии у 16,7 % якутов и у 2,4 % коми. Профиль ЖК плазмы крови якутов отличался повышенной долей пальмитолеиновой и докозагексаеновой кислот (р < 0,01), а также более низким значением линолевой и линоленовой кислот (р < 0,05) по сравнению с коми жителями. Изучение липидного спектра у лиц разной этнической принадлежности с избыточной массой тела показало аналогичную картину - у мужчин якутов повышен уровень ОХ, ТГ и хол-ЛПНП (р < 0,001) и более низкие значения хол-ЛПВП (р < 0,001) по сравнению с обследованными коми. У 4,3 % коми и 11,7 % якутов отмечены случаи гипертриглецеридемии, у 6,5 и 38,2 % - гиперхолестеринемии соответственно. У лиц с избыточной массой тела независимо от этнической принадлежности наблюдались признаки нарушения липидного обмена, сопровождающиеся повышением в крови уровня ОХ, ТГ, хол-ЛПНП и снижением уровня хол-ЛПВП. Наиболее суще 14 Экология человека 2014.01 Циркумполярная медицина Антропометрические и метаболические показатели у мужчин этнической принадлежности коми и якутов с нормальной (ИМТ < 25 кг/м2) и избыточной массой тела (ИМТ > 25 кг/м2) Показатель Коми Якуты Группа 1 (Контроль, n=42) Группа 2 (Избыточная масса тела и ожирение, n=46) Группа 1 (Контроль, n=30 ) Группа 2 (Избыточная масса тела и ожирение, n=34) Возраст, лет 23,0 (19,3-26,0) 31,5 (26,0-38,0)'" 21,0 (20,0-23,0) *** 29,0 (22,5-33,0) ИМТ, кг/м2 22,5 (21,3-23,4) 27,8 (25,9-30,7)°°° 22,0 (20,1-23,2) - 28,0 (26,6-30,8) Глюкоза, ммоль/л 4,6 (3,9-5,0) 4,8 (4,3-5,2) 4,4 (4,0-5,2)** 5,2 (4,7-5,6)- Общий холестерин, ммоль/л 4,0 (3,4-4,3)*** 4,6 (4,1-4,8)°°° 4,9 (4,1 -5,2) 5,2 (4,5-5,5)- Триглицериды, ммоль/л 0,8 (0,7-0,9)*** 1,0 (0,8-1,2)°° 1,2 (1,0 -1,3)** 1,3 (1,2-1,6)- Хол-ЛПВП, ммоль/л 1,5 (1,4-1,7)*** 1,8 (1,5 - 1,9)°° 1,2 (1,1 -1,4)*** 1,0 (0,9-1,1>" Хол-ЛПНП, ммоль/л 2,1 (1,6-2,3)*** 2,3 (1,8-2,6) 3,0 (2,4-3,4) * 3,5 (2,8-3,8)- Апо-Е, мг/дл 2,5 (1,9 - 3,7) 2,9 (2,2-3,5) 2,4 (2,0-3,7) 2,3 (1,6-3,5) Индекс атерогенности 1,6 (1,2-1,8)*** 1,6 (1,3-1,9) 2,7 (2,2-3,2)*** 4,3 (3,1-4,6)- Жирные кислоты, моль% Миристиновая, С14:0 1,0 (0,8 -1,2) 1,1 (0,9 - 1,7)° 0,9 (0,6-1,1) 0,9 (0,8-1,2)- Пальмитинова, С16:0 24,6 (23,3-25,8) 24,8 (23,3-27,6) 21,6 (20,1-27,2) 22,5 (21,7-24,9)" Стеариновая, С18:0 8,7 (8,2-9,2) 8,6 (8,1-10,0) 8,4 (7,8-9,1) 8,3 (7,7-9,6) Пальмитолеиновая, С16:1 1,5 (1,3-1,7)** 1,7 (1,3-2,2) 1,8 (1,4-2,2) 1,9 (1,6-2,5)- Олеиновая, С18:1 16,8 (15,8-18,4) 16,3 (15,0-17,9) 17,7 (16,2-20,6) 18,7 (17,3-21,0)- Линолевая, С18:2 35,6 (33,6-38,4)* 35,1 (29,2-38,0) 34,4 (27,7-36,6) 32,1 (28,5-34,3)а-линоленовая, С18:3 0,8 (0,6-1,7)* 0,7 (0,5-1,9) 0,7 (0,5-0,9) 0,6 (0,5-0,9) Арахидоновая, С20:4 5,5 (4,6-6,4) 6,6 (5,4-7,5)°° 4,9 (3,4-6,4) 5,2 (4,0-6,3)-- Эйкозапентаеновая, С20:5 0,6 (0,3-0,9) 0,5 (0,2-0,9) 0,6 (0,5-0,9) 0,7 (0,6-0,9)- Докозагексаеновая, С22:6 1,1 (0,8-1,8)** 1,9 (1,3-2,6)°° 1,6 (1,2 - 3,4) 1,5 (1,0-2,1) W6/W3 15,0 (12,4-18,2)*** 10,8 (7,8-13,8)'°' 9,7 (7,6-10,7) 7,9 (6,3-9,8)- Примечание. Значимость различий между: * - группой 1 коми и группой 1 якуты (* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001); • - группой 2 коми и группой 2 якуты (• p < 0,05; •• p < 0,01; ••• p < 0,001); ° - группами 1 и 2 коми (° p < 0,05; °° p < 0,01; °°° p < 0,001); * - группами 1 и 2 якуты (* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001). ственные нарушения липидного обмена наблюдались у лиц с ожирением. У жителей коми дислипидемия на фоне избыточной массы тела характеризовалась повышением в крови содержания ОХ (p < 0,001), ТГ и хол-ЛПВП (p < 0,01), но при этом значения не выходили за пределы нормы. Следует отметить, что с ростом ИМТ в крови повышалась доля некоторых ЖК - миристиновой, арахидоновой и докозагексае-новой (p < 0,01). У якутов с избыточной массой тела по сравнению с контролем установлено повышение уровня глюкозы, ТГ (p < 0,01), хол-ЛПНП и снижение уровня хол-ЛПВП (p < 0,001), существенное превышение ИА рекомендуемых норм. Значимых изменений в профиле ЖК с ростом ИМТ у якутов не было найдено. Выявлена положительная корреляция ИМТ с некоторыми ЖК и фракциями липидов. Так, в контрольной группе найдена связь между ИМТ у мужчин коми и содержанием пальмитолеиновой (С16: 1) (r = 0,35; p < 0,05), олеиновой (С18: 1) (r = -0,33; p < 0,05) и арахидоновой (С20: 4) кислот (r = 0,31; p < 0,05), ОХ (r = 0,43; p < 0,05) и ЛПВП (r = 0,44; p < 0,05). У якутов с нормальной массой тела ассоциаций ИМТ с уровнем ЖК и липидов не обнаружено. В группе с избыточной массой тела установлена корреляция ИМТ у мужчин коми с содержанием пальмитолеиновой (С16: 1) (r = 0,31; p < 0,05), у якутов - миристиновой (r = 0,42; p < 0,05), пальмитолеиновой (С16: 1) (r = 0,54; p < 0,001), линолевой (С18: 2) (r = -0,41; p < 0,05) кислот, ТГ (r = 0,36; p < 0,05) и хол-ЛПВП (r = -0,48; p < 0,01). Обсуждение результатов Данные по ИМТ в группах мужчин с избыточной массой тела и ожирением были ниже диапазона значений, установленных для ожирения [22]. Таким образом, в отношении ИМТ эту группу можно рассматривать как группу с умеренными изменениями жирового обмена. Обследуемая группа с избыточной массой и ожирением у коми на 54,3 %, у якутов на 47,0 % состояла из мужчин старше 30 лет, в то время как в группе контроля таких мужчин было лишь 11,9 % среди коми и 6,7 % среди якутов. Следовательно, можно предположить, что у мужчин второй группы избыточная масса тела развивалась как результат возрастного накопления жировой ткани. В целом исследование липидов крови у коренных жителей Республики Коми и Саха Якутия выявило их соответствие рекомендуемым нормам. Полученные 15 Циркумполярная медицина Экология человека 2014.01 данные согласуются с имеющимися в литературе [1, 5, 10] и свидетельствуют о том, что адаптированные к Северу этносы характеризуются особенностями липидного спектра (повышение доли эстерифициро-ванного ХС, невысокое содержание ТГ и близкое к верхним границам нормы содержание неэтерифици-рованных ЖК [1, 9, 10]. Показано, что аборигенам Севера присуща более выраженная активность центрального звена гипоталамо-гипофизарной системы по сравнению с малоадаптированными уроженцами Севера [1]. Следует отметить некоторые особенности липидных показателей крови у коренных жителей Республики Коми и Саха Якутия. Так, у молодых и здоровых мужчин якутов по сравнению с коми найден повышенный уровень ОХ, ТГ и хол-ЛПНП, ИА и более низкие значения хол-ЛПВП, что свидетельствует об атерогенном фоне и более напряженном метаболизме липидов у якутских мужчин. Ранее выявлен рост первичной заболеваемости болезнями системы кровообращения (в 1,9 раза за последние 5 лет), что подтверждает данные о распространенности дислипидемии у жителей Якутии [5]. Полагаем, что различия в липидном обмене между обследуемыми жителями коми и якутами является отражением этнических особенностей и/или пищевых привычек. По своему типу и природно-климатической привязке традиционное питание как якутов, так и коми жителей было представлено в основном рыбой, мясом оленей и молочными продуктами. Показано, что в последнее время питание коренных жителей характеризуется присутствием большого количества нетрадиционных блюд, консервированных и синтетических продуктов [7, 14], потреблением продуктов с высоким содержанием насыщенных и трансжиров, что может привести к изменениям в липидном обмене и способствовать развитию патологии, в том числе ожирения [14, 19, 27]. Например, увеличение потребления насыщенной пальмитиновой кислоты эквивалентно 4 % энергетических потребностей и приводит к значительному повышению атерогенной фракции хол-ЛПНП [21]. Согласно результатам нашего исследования, у мужчин обеих этногрупп с избыточной массой тела отмечено повышение в крови уровня ОХ, ТГ, хол-ЛПНП и снижение уровня хол-ЛПВП относительно групп контроля. В целом это подтверждает данные литературы о том, что при ожирении дислипидемия выражается гипертриглицеридемией, повышением образования неэтерифицированных ЖК, снижением формирования хол-ЛПВП, что, в свою очередь, является фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [18, 25]. Наблюдаемые изменения в содержании метаболитов липидного обмена могут быть также обусловлены возрастом, поскольку вторая группа включала более возрастных мужчин. Известно, что с возрастом отмечается повышение показателей ОХ и ТГ, изменение липопротеинового профиля, снижение активности липолитических ферментов и интенсивности окисления жирных кислот, перестройка регуляторной системы [26]. Следует отметить, что характер и степень изменений в липидном обмене зависят от этнической принадлежности. Так, у якутов с ростом ИМТ выявлено повышение содержания ОХ до верхней границы нормы и снижение уровня хол-ЛПВП ниже нормы, то есть дислипидемия у мужчин якутов более выражена по сравнению с представителями коми. Основные липиды, такие как триглицериды, холестерин, фосфолипиды, представляют собой эфиры длинноцепочечных ЖК и в качестве липидного компонента входят в состав липопротеинов. Известно, что изменения в концентрации липопротеинов может отражаться на профиле ЖК [15]. В свою очередь, можно предположить, что изменения в содержании липидов у разных этносов в той или иной степени обусловлены профилем ЖК. Полученные нами данные свидетельствуют о различии жирнокислотных профилей коми и якутских мужчин контрольной группы. У якутов понижено содержание эссенциальной линолевой ЖК, что в первую очередь отражает более низкое её потребление и, возможно, более активное использование в процессах свободнорадикального окисления. Предполагается, что особенности питания и экологические условия играют наиболее существенную роль в модификации липидного профиля и состава жирных кислот плазмы крови у коренного населения Европейского Севера [7]. Особый интерес вызывает повышенное процентное содержание эндогенной моноеновой пальмитолеино-вой кислоты в плазме крови у якутов по сравнению с жителями коми в связи с её функциональной ролью в организме человека. Синтез пальмитолеиновой и олеиновой кислот связывают с активностью микро-сомального Fe-содержащего фермента - стеарил-КоА-десатуразы, активность которого зависит от ряда факторов [6, 23]. Согласно последним исследованиям, эту кислоту относят к липокинам или адипокинам, производство которых возрастает при ожирении, что имеет важное значение для понимания генезиса ожирения [12, 24]. Вероятный механизм состоит в возможности ряда ЖК активировать рецепторы PPAR и, таким образом, участвовать в контролировании липогенеза [24]. По данным литературы, профиль ЖК плазмы крови ассоциирован с массой тела, и соответственно ИМТ, и отличается повышением насыщенных кислот в общем пуле ЖК при ожирении [16, 17]. Наше исследование показало, что жирнокислотный профиль всех обследуемых мужчин с избыточной массой тела характеризовался тенденцией к повышению содержания наиболее гиперхолестеринемичной насыщенной ЖК - пальмитиновой ЖК - и более низким уровнем 6-полиненасыщенной линолевой ЖК. Известно, что ОХ плазмы крови транспортируется в липопротеинах плазмы и его распределение между ЛПНП и ЛПВП зависит от различных факторов. Установлено, что 16 Экология человека 2014.01 Циркумполярная медицина частое употребление насыщенных ЖК в питании приводит к снижению активности липопротеинлипазы и стойкому повышению концентрации этих кислот в крови. Также следует учитывать влияние на процессы эстерификации холестерина степени интенсивности свободнорадикального окисления в организме [6]. Важный результат настоящего исследования состоит в том, что у мужчин якутской этнической принадлежности, как в контрольной группе, так и в группе с избыточной массой тела, уровень пальмитолеиновой кислоты выше по сравнению с мужчинами коми (см. таблицу). Известно, что уровень пальмитолеиновой кислоты как продукта эндогенного липогенеза может рассматриваться как независимый маркер триглице-ридемии и абдоминального ожирения у человека [23]. Олеиновая и пальмитолеиновая кислоты содержатся преимущественно в ТГ плазмы крови, в меньшем количестве в эфирах ХС и фосфолипидах [6]. Нами найдено 4,3 % у коми и 11,7 % у якутов случаев гипертриглицеридемии среди лиц с избыточной массой тела. Согласно нашим данным, прослеживается отчетливая связь между содержанием пальмитолеи-новой кислоты в крови и ИМТ, что сопоставимо с данными литературы. Так, повышенное содержание пальмитолеиновой кислоты в крови коррелирует с высоким ИМТ, потреблением углеводов, белков и алкоголя и сопряжено с увеличением содержания ТГ, хол-ЛПВП, снижением уровня хол-ЛПНП [20]. Поскольку среди мужчин с повышенным ИМТ этнической принадлежности как коми, так и якутов случаев гипертриглицеридемии немного, факт повышения концентрации данной кислоты в крови обследуемых может рассматриваться маркером ожирения у северян и нуждается в дальнейшем изучении. Таким образом, выявленные закономерности демонстрируют взаимосвязь уровня основных липидов крови и жирных кислот с индексом массы тела, при этом характер и степень изменений липидного профиля обусловлены этнической принадлежностью. У мужчин с избыточной массой тела различной этнической принадлежности (коми и якуты) наблюдаются изменения в липидном обмене по сравнению с мужчинами с нормальной массой тела. У мужчин коми дислипидемия проявляется повышением в крови содержания общего холестерина, триглицеридов и холестерина липопротеинов высокой плотности. У мужчин якутской этнической принадлежности отмечено повышение уровня глюкозы, триглицеридов, существенное повышение индекса атерогенности с ростом ИМТ. Прослеживается отчетливая связь избыточной массы тела у мужчин обеих этнических групп с долей пальмитолеиновой кислоты в плазме крови. Работа выполнена при финансовой поддержке президиума СО РАН (Интеграционные проекты № 57 и 25), президиума УрО РАН и ДВО РАН (Интеграционный проект № 12-С-4-1026 и № 12-С-4-1021) и Программы фундаментальных исследований президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» (Проект ФНМ-2012-28).

About the authors

A Yu Lyudinina

Email: ludinina@physiol.komisc.ru

N N Potolitsyna

Yu G Solonin

L V Osadchuk

N V Gutorova

P G Petrova

I P Troev

V V Ostobunaev

E R Boyko

References

Supplementary files