Оцінка поліморфізмів гена FTO (rs1421085, rs17817449 та rs9939609) у тренованих фізичними вправами
Анотація
Передумови
Варіації маси жиру та асоційованого з ожирінням гена (FTO) пов'язані з ожирінням; проте незрозуміло, чи зміни в споживанні енергії впливають на адаптивну реакцію на обмеження калорій у тих, хто має варіанти ризику. Три однонуклеотидні поліморфізми FTO (SNP), rs1421085, rs17817449 та rs9939609, перебувають у сильній нерівновазі зв’язку. Таким чином, метою цього дослідження було визначити роль цих FTO SNP щодо ефектів 4-тижневої гіпокалорійної дієти на склад тіла у чоловіків та жінок, які тренуються на фізичних вправах. Також були оцінені два біомаркери слини, які пов’язані з витратами енергії (кортизол та альфа-амілаза слини, sAA).
Методи
Сорок сім чоловіків, які навчаються фізичним вправам ( = 11) та жінки ( = 36) (середнє значення ± SD: вік 32 ± 9 років; зріст 169 ± 8 см, індекс маси тіла 24,5 ± 2,9 кг/м 2, години аеробних тренувань на тиждень 4,9 ± 3,8, години силових тренувань на тиждень 3,9 ± 2,4, років тренувального досвіду 13,4 ± 7,0) закінчив 4-тижневу гіпокалорійну дієту (тобто зменшити загальну кількість калорій на
20-25% при збереженні споживання білка
2,0 г/кг/д). Випробовуваним було доручено підтримувати однаковий режим тренувань та зменшувати споживання енергії через обмеження вуглеводів та/або жиру протягом періоду лікування. Склад тіла оцінювали за допомогою двоенергетичної рентгенівської абсорбціометрії (DXA) (модель: Hologic Horizon W; Hologic Inc., Danbury CT USA). Загальну кількість води в організмі визначали за допомогою багаточастотного пристрою з біоелектричним імпедансом (BIA) (InBody 770). Зразки слини збирали до та після втручання для генотипу учасників, а також для визначення концентрацій кортизолу та sAA.
Результати
З 47 суб'єктів 15 мали нормальний ризик ожиріння, тоді як 32 були носіями алелей ризику гена FTO. Суб'єкти були згруповані на основі їх генотипу для трьох ОНП FTO (тобто rs1421085, rs17817449 та rs9939609) через їх сильну нерівновагу зв'язку. Ми класифікували тих, хто має нормальний ризик ожиріння, як "алель без ризику" проти тих, хто несе "алель ризику" (тобто як гетерозиготних, так і гомозиготних). В обох групах спостерігалося значне зменшення загального споживання енергії (стор
Передумови
Методи
Учасники
Суб'єкти двічі приходили до лабораторії для оцінки складу тіла та для отримання зразків слини. Відповідно до Гельсінської декларації, Інституційна комісія університету затвердила всі процедури, що стосуються людей. Письмова інформована згода була отримана до участі. Для того, щоб контролювати циркадний вплив на кортизол, всі випробування проходили між 1130 і 1400 рр. Учасникам було наказано не робити вправи, їсти та пити що-небудь, крім води, за 3 год до тестування. Протягом 4-тижневого періоду лікування випробовуваним також було наказано суттєво не змінювати режим навчання.
Склад тіла
Суб’єкти оцінювали склад свого тіла за допомогою двоенергетичної рентгенівської абсорбціометрії (DXA) (модель: Hologic Horizon W; Hologic Inc., Danbury CT USA). Процедури калібрування контролю якості проводили на фантомі хребта. Випробовувані носили типовий спортивний одяг і знімали всі металеві прикраси. Вони були розташовані лежачи на DXA в межах, визначених таблицею сканування. Кожне сканування всього тіла займало приблизно 7 хв. Крім того, загальну кількість води в організмі визначали за допомогою біоелектричного імпедансу (модель: InBody 770, Cerritos, Каліфорнія, США). Випробовувані стояли на платформі приладу босоніж, підошвою ніг на електродах. Потім випробовувані захоплювали ручки пристрою великим і пальцями, щоб підтримувати прямий контакт з електродами. Вони стояли на місці
1 хв, тримаючи лікті повністю витягнутими, а плечовий суглоб викраденим приблизно під кутом 30 градусів.
Харчовий щоденник
Випробовувані вели щоденник (тобто.,
3 дні на тиждень) споживання їжі через додаток для смартфона (MyFitnessPal®). Раніше повідомлялося про використання мобільних додатків для самозвітів щодо дієти [14]. Кожен суб’єкт раніше користувався цим мобільним додатком. Додаток MyFitnessPal® - це база даних, що складається з понад 5 мільйонів продуктів, що були надані користувачами шляхом введення даних вручну або сканування штрих-коду на упакованих товарах. Таким чином, самі дані в основному походять від етикеток продуктів харчування (тобто, Панелі фактів харчування), отриманих із Національної бази даних поживних речовин USDA. Випробовуваним було наказано зменшити споживання їжі на
20–25% при збереженні відносно високого споживання білка (
2 г на кілограм ваги тіла щодня). Таким чином, випробовувані зменшили споживання вуглеводів та жирів, щоб сприяти дефіциту енергії.
Генотипування
Геномну ДНК екстрагували за допомогою інструменту QIAcube, дотримуючись стандартного протоколу виробника для екстракції нуклеїнової кислоти слини (QIAGEN, Валенсія, Каліфорнія). Після ізоляції алельну дискримінацію для трьох FTO SNP визначали за допомогою ланцюгової реакції полімерази в реальному часі (ПЛР), використовуючи аналізи генотипування TaqMan SNP із використанням флуорогенних зондів (Applied Biosystems, CA) з наступними послідовностями праймерів.
TAGCAGTTCAGGTCCTAAGGCATGA[C/T]ATTGATTAAGTGTCTGATGAGAATT, RS17817449: GTGTTTCAGCTTGGCACACAGAAAC[Г/Т]GTTTTAATTTAACAGTCCAGCTCCT, rs9939609: GGTTCCTTGCGACTGCTGTGAATTT[A/T]GTGATGCACTTGGATAGTCTCTGTT.
Для всіх трьох аналізів генотипування тепловий цикл проводили на ПЛР-системі реального часу StepOne (Applied Biosystems, CA). Ампліфікаційна суміш містила такі інгредієнти: 12,5 мкл основного ПЛР-суміші (QIAGEN, Валенсія, Каліфорнія), 1,25 мкл робочого матеріалу TaqMan 20X, 10,25 мкл води, що не містить РНКази і ДНКази (Sigma), і 1,0 мкл ДНК зразка, в загальному обсязі 25 мкл на одну реакцію в одній пробірці. Умови ПЛР становили 95 ° C протягом 10 хв з подальшим 40 повторними циклами 95 ° C протягом 15 с та 60 ° C протягом 60 с. Генотипи визначали автоматично за допомогою програмного забезпечення StepOne (Applied Biosystems, CA) на основі сигналів флуоресценції. Зразки запускались у двох примірниках, а у випадку розбіжностей у виклику зразки повторювались.
Відомо, що три SNP FTO, які ми досліджували (тобто rs1421085, rs17817449 та rs9939609), перебувають у сильній нерівновазі між зв’язками. Кожен SNP коротко описаний у таблиці 3 [1, 11, 15, 16]. Таким чином, ми класифікували тих, хто має нормальний ризик ожиріння, як "алель без ризику" проти тих, хто несе "алель ризику" (тобто як гетерозиготних, так і гомозиготних).