Просмотр исходного текста страницы РОЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ МУЛЬТИФАКТОРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ У ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ

Заболевания, связанные с нарушением обмена веществ и функций сердечно-сосудистой системы, относятся к мультифакторным, в проявлении которых существенную роль играют как внешние факторы (например, питание, двигательная активность, стресс и т.д.), так и наследственная предрасположенность.
Повышенное потребление углеводов, необходимое юным спортсменам при систематической мышечной деятельности (особенно с проявлением выносливости), и нарушение структуры их потребления (избыток легкоусвояемых углеводов в рационе) приводят к повышению концентрации глюкозы в крови. Это не только влечет за собой изменения ферментативных реакций обмена глюкозы в организме, но и существенно увеличивает возможность неферментативного гликирования белков, в частности белков крови.

По результатам анализа клинико-генеалогических данных ра¬нее в СПбНИИФК было установлено, что среди юных спортсменов 7,8% лиц генетически предрасположены к сахарному диабету II типа. Уровень содержания гликированного гемоглобина (НЬА) - показателя нарушений обмена углеводов - находился в пределах нормы - 3,0-6,0%. Среди лиц, не занимающихся физическими упражнениями (группа сравнения), 11% имели предрасположенность к диабету, а уровень НЬА выше нормы -6,92±0,44%. Вероятно, рациональное питание и систематические физические нагрузки имеют прямое отношение к контролю процессов неферментного гликирования белков в организме, которые в последние время рассматриваются как показатели нарушений углеводного обмена, ведущих к развитию диабета.

Избыточное потребление углеводов без достаточной физи¬ческой нагрузки может способствовать усиленному липогенезу и развитию ожирения. Гипергликемия в сочетании с холестеринемией ведут к возникновению сахарного диабета (СД) II типа, развитию атеросклероза и связанных с ним заболеваний сердечно-сосудистой системы. Риск развития этих заболеваний увеличивается в зрелом возрасте спортсмена, когда заканчивается активная спортивная карьера. Существенную роль при этом играют не только факторы питания, но и генетическая предрасположенность к развитию данных мультифакторных заболеваний.
Взаимодействие генетических и пищевых факторов особенно характерно для алиментарно-конституционного типа ожирения. Считается, что ожирению подвержено около 60% населения и только около 40% людей могут не беспокоиться за его развитие вследствие повышенного потребления пищевых веществ. Ввиду того, что количество адипоцитов в организме человека обусловлено генетически и передается доминантно, ожирение данного типа носит семейный характер. Риск развития данного заболевания у ребенка, имеющего одного из двух родителей, страдающего ожирением, достигает 50%.
Анализируя факторы риска развития СД, следует отметить семейное накопление болезни. По некоторым данным, частота встречаемости диабета у родственников 1-3-й степени родства в семьях больных СД II типа составляет 38,2%, причем 27,3% при активном выявлении, 10,9% - по обращаемости. Относи¬тельная частота обнаружения СД II типа увеличивается с 2,04% в возрасте до 30 лет до 29,9% в возрасте 50-60 лет. Наиболее часто (46,6%) СД II типа обнаруживается у родственников 1-й степени родства. Исходя из этих сведений, целесообразно иметь данные о семейном распространении неинфекционных заболеваний, связанных с нарушением метаболизма, при приеме детей в спортивные образовательные учреждения. С этой целью авторами предлагается использование анкетно-опросного метода (приложение 2).

В СПбНИИФК в рамках контракта по теме «Разработка современной системы здорового питания в детско-юношеских спортивных школах и училищах олимпийского резерва» был проведен генеалогический анализ среди юных спортсменов - воспитанников УОР-1 г. Санкт-Петербурга, ЭШИОР г. Сестрорецка по велосипедному спорту, ДЮСШ по академической гребле -и выявлена предрасположенность пробандов к заболеванию сахарным диабетом II типа, развитию ожирения и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Как видно из данных, представ¬ленных в табл. 14, значительная часть юных спортсменов имеет в анамнезе определенную степень риска развития указанных заболеваний.

Начало нынешнего тысячелетия ознаменовалось величайшим достижением молекулярной биологии - расшифровкой генома человека. Согласно современным представлениям геном понимают как полную генетическую систему, ответственную за происхождение, развитие и наследование всех структурных и функциональных характеристик клетки и организма. В молекулярном плане геном клетки - это совокупность молекул ДНК - знаменитой двойной спирали, открытой в 1953 г. Д. Уотсоном и Ф. Криком. Именно в двойной спирали ДНК каждой клетки путем чередования четырех пар нуклеотидов закодирована вся генетическая информация, необходимая для развития человека от микроскопической зиготы до многоклеточного организма, состоящего более чем из 100 триллионов клеток, объединенных почти в 200 различных тканей.

<b>Предрасположенность юных спортсменов к мультифакторным заболеваниям (по данным генеалогического анализа)</b>

<table border="1"><tr><td/><b>Хронические заболевания или нарушения обмена веществ</b></td><td/><b>Частота встречаемости, % (УОР-1 п=65)</b></td><td/><b>Частота встречаемости, % (Гребцы ДЮСШ п=190)</b></td><td/><b>Частота встречаемости, % (ЭШИОР по велоспорту п=40)</b></td></tr><tr><td/>Диабет</td><td/>7,9</td><td/>15</td><td/>5,7</td></tr><tr><td/>Повышенное содержание сахара в крови</td><td/>8,5</td><td/>11,6</td><td/>5,7</td></tr><tr><td/>Избыточная масса тела или ожирение</td><td/>19</td><td/>9,2</td><td/>5,7</td></tr><tr><td/>Гипертоническая болезнь</td><td/>4,9</td><td/>17,3</td><td/>14,3</td></tr><tr><td/>Ишемическая болезнь сердца</td><td/>6,3</td><td/>6,9</td><td/>14,3</td></tr><tr><td/>Инфаркт миокарда (с госпитализацией)</td><td/>6,5</td><td/>9,8</td><td/>8,6</td></tr></table>

На сегодня известно, что геном человека включает примерно 21 000 белок-кодирующих генов. Наряду с белковыми молекулами геном кодирует разные РНК, не кодирующие белки (как, например, транспортная и рибосомальная РНК). В геноме так¬же есть много участков, играющих регуляторную роль, с ними связываются специальные регуляторные белки, контролирующие функцию генов в ходе развития организма. Но на все эти цели требуется ничтожная доля генома. Что делает отдыхающая часть генома - неясно, многие исследователи считают, что это главным образом «мусор», накопившийся в ходе эволюции.
Для описания взаимодействия между геномом и питанием сегодня введены два термина: нутригеномика и нутригенетика. Нутригеномика описывает влияние компонентов пищи на экспрессию гена. Нутригенетика стремится понять, как генетический статус человека координирует ответ организма на пищу и позволяет определить оптимальную диету для конкретного человека на основе его генотипа (рис. 2). Нутригеномика и нутригенетика являются концепцией, способной произвести «революцию» в предотвращении и лечении заболеваний. Одной из целей нутригеномики является определение генетических полиморфизмов, связывающих взаимодействие «ген - диета», давая, таким образом, инструменты для рекомендации персональной диеты.

Понятие «генетический полиморфизм» (вариабельность, огра-ниченная одним видом) означает наличие на молекулярном уровне небольших отклонений в нуклеотидных последовательностях ДНК, которые совместимы с нормальной функцией генома человека, но приводят к определенным вариациям в структуре белков, форми¬руя биохимическую индивидуальность каждой личности.

Международный проект «Разнообразие генома человека» (Human Genome Diversity - HGD) ориентирован на генетический полиморфизм как на удобный молекулярный маркер, нейтраль¬ный по отношению к функции гена. Обнаруженные в исследо¬ваниях по программе HGD особенности спектров генетического полиморфизма в зависимости от климатогеографических усло¬вий, расовой принадлежности, диеты и пр. указывают на то, что при определенных условиях генетические полиморфизмы могут предрасполагать или, наоборот, препятствовать проявлению раз¬личных заболеваний. Гены, аллельные4 варианты 
которых пред¬располагают к определенным заболеваниям, получили название генов предрасположенности.

[[Файл: vzaimosvyaz' mejdy genomom i pitaniem.jpg|right|150px|thumb| Рис. 2. Взаимосвязь между геномом и питанием (Mutch DM. et al, 2005)]]

Идентификация генов предрасположенности к мультифакторным неинфекционным заболеваниям проводится по следующим признакам:

#гены, которые постоянно активны в состоянии болезни и при этом являются чувствительными к диетическому вмешательству;
#гены с функционально важной вариабильностью;
#гены, играющие важную иерархическую роль в биологических каскадах;
#полиморфизмы, которые широко распространены в популяции;
#гены с ассоциированными биологическими маркерами, которые возможно определить при клинических испытаниях.

Нарушения липидного метаболизма играют важную роль при развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Генетический полиморфизм таких генов, как белок - переносчик эфиров холестерина (СЕТР)5, липопротеинлипаза (LPL), печеночная липаза (HL), аполипопротеин Е (АРОЕ), аполипопротеин Al (АРОА1), трансмембранный белок Al (АВСА1) и лецитинхолестеролацил-трансферраза (LCAT) и др., определяет индивидуальную чувствительность к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Некоторые из этих генов, такие как АРОА1 и LPL, восприимчивы к пищевому вмешательству и могут влиять на развитие сердечных заболеваний.

Полиморфизм в промоторном6 участке гена АРОА1 (-75G/A) сказывается на индивидуальной реакции организма на полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). У носителей А-аллеля наблюдается увеличение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) сыворотки крови в ответ на повышенное потребление ПНЖК, тогда как у гомозигот по G-аллелю реакция противоположна. Обнаруживаются и половые различия в реакции организма на повышенное потребление ПНЖК. У женщин с АА-генотипом по гену АРОА1 содержание «хороших» ЛПВП повышается при повышенном потреблении ПНЖК, а у представительниц GG-генотипа - при низком.

Полиморфизм гена LPL (T195G, или Hindlll) связан с пред-расположенностью к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, СД II типа и раннему развитию ожирения, так как сказывается на повышении уровня триглицеридов (ТГ) плазмы и снижении ЛПВП. Однако мышечная деятельность и снижение калорийности диеты уменьшают действие этого полиморфизма на риск развития заболеваний, что доказывает важность взаимозависимости между образом жизни, питанием и заболеваниями, связанными с обменом веществ.

Согласно данным, широко представленным в зарубежной литературе, 116 генов тесно связаны с ожирением, 94 - с СД II типа, 58 генов являются общими для двух патологий обмена веществ.

СД является одной из наиболее острых проблем современной медицины. По данным Всемирного фонда диабета, из 200 млн больных диабетом до 80% пока даже не подозревают о своем недуге. Специалисты фонда прогнозируют, что к 2030 г. количество заболевших возрастет до 366 млн, если не будут приняты действенные меры профилактики. Как считают И. И. Дедов и соавт., 8 млн человек (5% населения) в России страдают СД, из них 90% - СД II типа.
В основе СД II типа лежит как наличие резистентности к инсулину, так и нарушение его секреции. СД II типа (прежде всего инсулинорезистентность) является составной частью так называемого метаболического синдрома, представляющего собой висцеральное ожирение, дислипидемию (повышение ТГ, ХС-ЛПНП, снижение ХС-ЛПВП), артериальную гипертензию.

Установлено, что сочетание нарушений нескольких генов или их полиморфизм необходимы для развития СД II типа. Констатируя определяющий вклад генов в развитие СД, следует выделять «диабетогенные» гены и неспецифические, или гены-пособники (гены, регулирующие аппетит, энергозатраты, накопление абдоминального жира и др.), которые могут участвовать в механизмах развития СД II типа.

Наличие инсулинорезистентности может быть следствием мутации гена рецептора к инсулину (IR), мутации гена гексокиназы II типа, гена субстрата инсулинового рецептора (IRS-1) и гена регуляторной субъединицы I типа протеинфосфатазы.

Субстрат инсулинового рецептора (IRS) представляет собой семейство белков (IRS 1-4), которые являются «причаливающими» цитоплазматическими протеинами, играющими ключевую роль в трансдукции гормонального сигнала внутрь клетки. Ген IRS-1 у человека представлен как в чувствительных к инсулину тканях, так и в тканях-мишенях, чувствительных к инсулиноподобному фактору роста-1 (IGF-1), и является од¬ним из генов-кандидатов, участвующих в предрасположенности к СД II типа. Наличие полиморфизмов Arg972Gl и А1а513Рго, гена IRS достоверно чаще выявляется у больных диабетом, чем в контрольной выборке. Гетерозиготы с полиморфизмом в кодоне 972 имеют достоверно ниже базальное содержание иммуно-реактивного инсулина (ИРИ) и С-пептида, что позволяет считать возможную роль указанного локуса в наследовании предрасположенности к СД II типа.

К настоящему времени проведенные генетические исследования выявили несколько локусов, ассоциированных с СД II типа. Локус на 2-й хромосоме наиболее тесно связан с СД. В частности, с генетической предрасположенностью к СД II типа связывают полиморфизм генов: кальпаин-10 (CAPN10), Рго12А1а однону-клеотидный полиморфизм рецептора активированного проли-фераторами пероксисому (PPARG). Рго/Рго-полиморфизм гена PPARG встречается у 85% людей, причем частота его выявления у больных СД II типа на 25% выше, чем у здоровых людей. Замена пролина на аланин в гене PPARG, т.е. А1а/А1а-генотип, ассоциируется с повышением чувствительности к инсулину и снижением риска развития СД II типа и связанного с ним инфаркта миокарда. При Pro 12Ala генетическом полиморфизме обнаруживается различный ответ организма на соотношение поступающих с пищей ПНЖК к насыщенным Ж К. Когда это соотношение понижено, лица - носители Ala-аллеля имеют больший индекс массы тела, чем гомозиготы по Pro-аллелю данного гена. Обратная зависимость наблюдается в том случае, когда это со¬отношение между ЖК пищи повышено.

Другой представитель класса ядерных рецепторов - PPAR-cc, кодируется этот рецепторный белок геном PPARA, в 7-м нитроне 7 этого гена имеется G/C-полиморфизм, приводящий к замене лейцина на валин в 162-м кодоне. Такой полиморфизм связывают с нарушением липидного метаболизма в отношении липопротеидов различной плотности и холестерина. Таким об¬разом, гомозиготы по мутантному С-аллелю гена PPARA склонны к развитию атеросклероза и связанного с ним нарушения сер¬дечной деятельности. Полиморфизм 294Т/С гена PPARD, еще одного представителя семейства PPAR, также тесно связан с нарушением метаболизма. Гомозиготы по редкому С-аллелю имеют больший уровень холестерина плазмы крови, чем носители обычного Т-аллеля.

Семейство ядерных рецепторов PPAR, являясь регулятора¬ми клеточного метаболизма, оказывает влияние на синтез митохондриальных белков, участвующих в разобщении дыхания и окислительного фосфорилирования, - разобщающие белки TJCP1, UCP2 и UCP3 (UCP - uncoupling protein). Такое разобщение приводит к тому, что часть энергии в процессе биологического окисления образуется не в виде АТФ, а рассеивается в виде тепла. Белок UCP1 является переносчиком протонов преимущественно в бурой жировой ткани, ответственной за термогенез. Экспрессия мРНК этого белка существенно отличается у худых и лиц с ожирением. Роль бурой жировой ткани у взрослого че¬ловека не совсем ясна, но при нарушении ее функции прирост массы тела может составлять 1-2 кг в год.

Полиморфизм гена UCP2 в 4-м экзоне 8 ДНК приводит к замене аланина на валин в 55-м кодоне (А1а55УаГполиморфизм). У лиц с Val/Val-генотипом наблюдается меньшая степень разобщения, более эффективная утилизация энергии, большая продукция ре¬активных форм кислорода, меньшее окисление жиров на единицу выполненной работы, чем у носителей Ala/Ala-генотипа. Показано, что Val/Val-вариант гена UCP2 связан с риском развития СД II типа. Изменения активности белка (ввиду полиморфизма гена) могут привести к снижению секреции инсулина и/или повысить резистентность к инсулину, вызывая тем самым развитие СД II типа.

Физиологическая роль разобщающего белка UCP3 заключается не только в его разобщающей способности, но и в транс¬порте анионов жирных кислот из митохондрий мышц и бурой жировой ткани, где они являются основными утилизируемыми субстратами. Для гена UCP3 характерен 55С/Т-полиформизм в 1-м экзоне геномной ДНК. Гомозиготы по Т-аллелю данного гена имеют предрасположенность к избыточной массе тела и СД II типа. Таким образом, от уровня экспрессии UCP2 и UCP3 и их полиморфизмов зависит степень избыточной массы тела, так как именно эти белки являются основными регуляторами «сжигателей» жира, от функциональной активности которых зависит скорость основного обмена и поддержание нормальных соотношений массы тела и жировых депо.

В исследованиях, проведенных в СПбНИИФК, по оценке генетической предрасположенности юных спортсменов к заболеваниям, связанным с нарушением обмена веществ, было обнаружено, что частота встречаемости «генотипов предрасположенности» у них составляет от 3,3% по СС-генотипу PPARA до 69% по Pro/Pro PPARG. Наиболее значимым является сочетание двух и более «плохих» генов у спортсменов, так как риск развития заболеваний при этом увеличивается. Около 30% обследованных юных атлетов имели повышенную степень риска развития СД II типа или нарушений жирового обмена и требовали коррекции рационов питания с целью профилактики появления этих заболеваний в зрелом возрасте.

Как известно, в организм поступает из окружающей среды, в том числе и с пищей, большое количество чужеродных веществ - ксенобиотиков (глава 6), за метаболизм, деградацию и детоксикацию которых отвечают гены «внешней среды».

Биотрансформация ксенобиотиков проходит три фазы:

#активация с образованием активных промежуточных электрофилъных соединений;
#преобразование этих соединений в водорастворимые не-токсичные компоненты;
#выведение нетоксичных компонентов из организма.

Система ферментов, участвующих в 1-й фазе, имеет высокую мощность и избирательную локализацию на главных путях поступления ксенобиотиков в организм - пищевом (печень, желудочно-кишечный тракт) и дыхательном (легкие, бронхи) -и многообразие путей метаболизма. Гены детоксикации представлены генами суперсемейства цитохромов Р-450 (CYP) и многочисленных нецитохромных окислителей. Полиморфизм гена CYP7A1 связывают с метаболизмом холестерина, образованием из него желчных кислот; гена CYP27B1 - с превращением витамина D3 в организме в активную форму; генов CYP19 и СОМТ - с метаболизмом андрогенов и эстрогенов; генов CYP1A1 и CYP1A2 -с метаболизмом ароматических углеводородов, ароматических аминов. Цитохромы CYP3A4, CYP1A1, CYP1A2, CYP2D5, CYP2C широко представлены в клетках печени и участвуют в метабо¬лизме лекарственных препаратов.

Ген CYP1A2 (локализация: 15q24.1) кодирует фермент цитохром Р-450, семейство 1, подсемейство А, полипептид 2. Фермент локализован в эндоплазматическом ретикулуме и активизируется под воздействием полициклических ароматических углеводо¬родов, таких как кофеин, метаболизирует в печени около 95% всего поступающего в организм кофеина за счет метилирования. В позиции 734 гена CYP1A2 примерно у половины населения европейской популяции встречается замена нуклеотида А на С (CYP1A2*1F; rs762551 А/С), которая приводит к снижению ферментативной активности. Это означает, что носители CYP1A2 *У^-аллеля метаболизируют кофеин медленно, а гомозиготы по CYP1A2 *М-аллелю - быстро.

С точки зрения безопасности продуктов питания представляет интерес полиморфизм гена N-ацетилтрансферазы (NAT). Этот фермент участвует во 2-й фазе детоксикации, имеет две изоформы - NAT1 и NAT2 - и включается в процесс ацетилирования ароматических и гетероциклических аминов - канцерогенов, образующихся из белков пищи при ее высокотемпературной кулинарной обработке (например, жареное мясо, шашлыки и т.д.). Основываясь на полиморфизмах генов NAT1 и NAT2, можно давать диетологические рекомендации по потреблению животных белков (мясо красного цвета) и приему алкоголя. 

Стрессы различной природы, в том числе и мышечная деятельность, плохая экологическая обстановка, поступление вредных компонентов с пищей могут вызвать так называемый оксидативный стресс, сопровождающийся накоплением свободных радикалов, реактивных форм кислорода, перекисей липидов, оказывающих повреждающее действие на клеточные мембраны, приводя к поломкам ДНК. В организме имеется своя АОС, включающая ряд ферментов: супероксиддисмутазы (MnSOD, CuSOD, ZnSOD), глутатионпероксидаза-1 (GPx-1), каталаза (CAT), семейство глу-татионтрансфераз (GSTHP, GSTM, GSTT). 
Активность этих ферментов напрямую зависит от генетического полиморфизма кодирующих их генов.

Ген GSTM1 локализован в 1-й хромосоме (1р13.3). В организ¬ме почти 50% индивидов фермент GSTM1 не экспрессируется в связи с носительством двух делетированных аллелей гена (+/0-полиморфизм). Носители GSTM^O-аллеля больше подвержены повреждению ДНК, чем нормальные гомозиготы.

Ген GSTT1 локализован в 22-й хромосоме (22ql 1.23). GSTT1 участвует в детоксикации галометанов в эритроцитах человека. У 20% европейцев данный фермент не экспрессируется в связи с носительством двух делетированных аллелей гена (+/0-поли-морфизм). У носителей GSTT1* 0-гтлеля нарушена способность к детоксикации ксенобиотиков.

Ген GSTP1 локализован в 11-й хромосоме (llql3). Фермент GSTP1 участвует в детоксикации многих гидрофобных и электрофильных соединений. В гене GSTP1 встречаются два полиморфизма - A313G и С341Т. В первом случае замена аденина (GSTP1 *А-аллелъ) на гуанин (GSTP1 *В-аллель) приводит к замещению валина на изолейцин в положении 105 аминокислотной последовательности фермента. У носителей GSTP1*B (G313)-аллеля нарушена детоксикация ксенобиотиков, а также снижено иыведение витамина С из организма. При другом полиморфизме наблюдается замена цитозина на тимин в положении 341. У носителей Т341-аллеля также нарушена детоксикация ксенобиотиков. Стимулирование экспрессии гена GSTP1 возможно с помощью употребления томатного сока и его активного компонента - ликопина.

Полиморфизм MnSOD приводит к замене аланина (С-аллель) на валин (Т-аллель) в участке фермента, связывающемся с митохондрией. ТТ-полиморфизм приводит к нарушению транс¬порта фермента, образующегося в цитозоле, в митохондрию, .I следовательно, снижает его антиоксидантную активность. Однако высокое потребление свежих овощей и фруктов, богатых тиаминами С, Е и каротиноидами, вдвое снижает негативное млияние полиморфизма гена. Для каталазы обнаружен полиморфизм в промоторном участке гена С4Г(-262С/Т-полиморфизм). Г аллель ассоциирован с меньшей активностью каталазы крови, I кдовательно, с меньшей сопротивляемостью оксидативному I i рессу. Есть сведения о связи полиморфизма с предрасположенностью к артериальной гипертензии.

Цитоплазматический фермент GPx-1 является первым хорошо изученным селенопротеином. Этот белок первым включается в детоксикацию как перекиси водорода (Н202), так и перекисей липидов. Изучен Рго198Ьеи-полиморфизм гена GPx-1 с частотой встречаемости Leu-аллеля в популяциях до 40-60%. Leu/Leu-генотип ассоциируется с меньшей активностью фермента и меньшей его чувствительностью к селену, а носители этого генотипа проявляют повышенную чувствительность к действию перекисных соединений на клеточный метаболизм. Этот генотип не¬которые авторы связывают с предрасположенностью не только к онкологическим заболеваниям, но и к сосудистой патологии. В результате исследований, проводимых СПбНИИФК и кафедрой биохимии СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта, установлено, что 11,4% борцов - учащихся УОР-2 г. Санкт-Петербурга составляют группу риска развития этих патологий, имея Leu/Leu-генотип по гену GPx-1. Потребление фруктов и овощей, 

Гены, кодирующие ферменты, которые играют ключевую роль в метаболических реакциях, поломка которых ведет к накоплению в клетке промежуточных продуктов метаболизма в концентрациях, оказывающих токсическое действие, получили название генов-«триггеров» (модификаторов). Примером таких генов является ген ангиотензинпревращающего фермента (АСЕ). АСЕ обеспечивает превращение ангиотензина I в ангиотензин II и брадикинина в кинин. Все эти мощные сосудистые метаболиты играют важную роль в структуре и функциях сердечно-сосудистой системы. Ген АСЕ локализован на длинном плече 17-й хромо¬сомы и характеризуется наличием инсерционно-делеционного9 полиморфизма, заключающегося в наличии (форма I) или отсутствии (форма D) 287 пар оснований 16-го интрона. Гомозиготы по D-аллелю данного гена имеют повышенный уровень фермента в сыворотке крови, что приводит к гипертрофии стенок сосудов, артериальной гипертензии, гипертрофии миокарда левого желу¬дочка и даже инфаркту миокарда. Имеются данные и о связи I/D-полиморфизма гена АСЕ с риском развития СД II типа. Чрезмерное потребление соли активирует деятельность ренин-ангиотензиновой системы. Среди населения Европы около  30% имеют DD-генотип по гену АСЕ. Исследования, проведенные в СПбНИИФК, по генотипированию юных атлетов, показали, что частота встречаемости данного генотипа у них соответствует среднеевропейской выборке.

Дефицит витаминов в питании человека, как уже отмечалось, приводит к нарушению метаболических процессов в организме, так как они являются кофакторами, или коферментами многих ферментов. Нарушение ферментативных функций, заложенное ге¬нетически, на фоне витаминной недостаточности может привести к тяжелым заболеваниям. Примером таких нарушений клеточного метаболизма является значительное накопление аминокислоты гомоцистеина в сыворотке крови. Причины гипергомоцистеине-мии носят как наследственный, так и приобретенный характер.

Наследственная гирпергомоцистеинемия развивается вследствие дефектов ферментов цистатион-В-синтетазы (ЦВС) или метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR). С/Т-полиморфизм гена MTHFR для представителей гомозигот по Т-аллелю про¬является в синтезе MTHFR с повышенной термолабильностью и пониженной активностью, составляющей около 30% активности фермента при СС-генотипе. Частота встречаемости полиморфизма С677Т среди различных этнических групп может быть различной. Так, среди европейского населения гомозиготы по мутации Т/Т составляют от 4 до 26% населения, а частота встречаемости Т-аллеля составляет 25-50%. Присутствие Т-аллеля гена MTHFR приводит к нарушению баланса метионина и гомоцистеина, наблюдается сдвиг в сторону повышения концентрации гомоцистеина, обладающего токсическим действием на клетку.

Было установлено, что накопление гомоцистеина можно рассматривать как фактор повышения риска развития заболеваний сердечно-сосудистой и нервной систем. Накопление гомоцистеина может привести к нарушениям процессов метилирования в клетке. Активность фермента напрямую регулируется содержанием витамина В2 и опосредованно - концентрацией фолата, витаминов В)2 и В6, холина и метионина. В исследованиях, проведенных с участием юных спортсменов - учащихся УОР-1 и УОР-2 г. Санкт-Петербурга и школы олимпийского резерва по велосипедному спорту г. Сестрорецка, обнаружено, что от 4 до 9% юных атлетов имеют ТТ-генотип по гену MTHFR, при этом анализ фактического питания показывает недостаточность поступления с пищей витаминов В2, В6 и фолиевой кислоты и повышенный по сравнению с генотипом СС уровень гомоцистеина в сыворотке крови (16,9±0,5 мкМ против 12,3±1,3 мкМ соответственно). Эти спортсмены, составляющие группу риска развития заболеваний сердечно-сосудистой и нервной систем в зрелом возрасте, требуют коррекции питания или дополнительного приема витаминных препаратов. Установлено, что высокие дозы фолиевой кислоты (1 мг в сутки) нивелируют отрицательное влияние полиморфизма гена MTHFR на концентрацию гомоцистеина в сыворотке крови.

Таким образом, основываясь на приведенных данных по влиянию полиморфизма генов на состояние обмена веществ человека, становится очевидным, что нутригеномика и нутригенетика являются движущей силой современных исследований по нутрициологии. Применением генетических подходов к проблемам питания и здоровья человека можно оптимизировать питание каждого спортсмена, направить его на поддержание и сохранение здоровья, предупреждение развития мультифакторных заболеваний: ожирения, СД II типа, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

 Источник: "Питание юных спортсменов"- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Советский спорт, 2012. - 280 с.: ил.

[[Категория: Спортивное питание]]