O masă de grăsime și polimorfismul genei asociate obezității influențează masa de grăsime în exercițiile fizice
Abstract
fundal
Un polimorfism unic nucleotidic (SNP) în gena masei grase și asociată obezității (FTO) este un predictor puternic al obezității la om. FTO SNP (rs1421085) are ca rezultat o substituție a nucleotidelor de la T la C care poate duce la un risc crescut de obezitate la persoanele care poartă cel puțin o alelă C. Scopul acestei investigații a fost de a caracteriza genotipul FTO într-o cohortă de bărbați și femei instruiți la exerciții.
Metode
Am testat 108 persoane formate în exerciții fizice, care au inclus luptători profesioniști de arte marțiale mixte, alergători competitivi la distanță, înotători colegiali, paddlers stand-up, precum și o cohortă de culturisti recreaționali. Compoziția corpului a fost evaluată prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DXA). Probele de salivă au fost colectate pentru a genotipa participanții și a cuantifica nivelurile de cortizol.
Rezultate
Caracteristicile fizice ale subiecților au fost după cum urmează (medie ± SD): greutatea corporală 74,5 ± 15,6 kg; înălțime 171,5 ± 9,5 cm; conținut mineral osos 2,8 ± 0,7 kg; masa grasă 15,7 ± 5,5 kg; masa corporală slabă 55,9 ± 14,4 kg; % grăsime corporală 21,6 ± 7,0. Testele de eșantioane independente au arătat că purtătorii de alele C ( = 54) au avut o masă de grăsime semnificativ mai mare t (106) = 3,13,
fundal
Există o puternică influență genetică asupra masei grase, cu estimări ale eredității care variază de la 40 la 80% [1]. În special, polimorfismele din genele de masă grasă și obezitate asociate (FTO) sunt legate de diferențele individuale în aportul alimentar și echilibrul energetic [2] și pot influența, de asemenea, fenotipul mușchilor scheletici [3]. Pe gena FTO apar polimorfisme nucleotidice multiple (SNP) care pot influența adipogeneza și obezitatea [4,5,6]. Deoarece SNP-urile asociate obezității se află pe regiunea intronului 1 a genei FTO, mecanismele prin care acestea influențează masa corporală sunt incerte. Cu toate acestea, recent s-a arătat la oameni că un SNP TC la poziția 53.767.042 pe gena FTO (rs1421085) determină o creștere a expresiei proteinelor IRX3 și IRX5 în timpul diferențierii timpurii a adipocitelor în favoarea stocării energiei/adipocitelor albe în raport cu disiparea energiei/adipocite bej. Efectul critic din aval este o conservare sporită a energiei sub formă de stocare crescută a grăsimilor [7].
Lucrările anterioare au arătat că intervenția exercițiului poate ameliora influența alelelor riscante FTO asupra IMC asupra SNP rs8050136 FTO [8, 9] și SNP rs9939609 [10,11,12]. Cu toate acestea, datorită influenței directe a SNP FTO rs1421085 asupra diferențierii timpurii a adipocitelor, efectul antrenamentului exercițiului asupra grăsimii corporale în purtătorii aleli riscanți ai SNP rs1421085 sunt mai puțin siguri. Scopul studiului a fost de a examina relația dintre genotipul FTO și compoziția corpului la indivizii instruiți. De asemenea, am stabilit dacă cortizolul salivar este legat de masa grasă la persoanele antrenate la efort.
Metode
Participanți
Subiecții studiați au venit la laborator cu o singură ocazie pentru evaluarea compoziției corpului și furnizarea unei probe de salivă. În conformitate cu Declarația de la Helsinki, Comitetul de revizuire instituțională a universității a aprobat toate procedurile subiecților umani implicați. Consimțământul informat scris a fost obținut înainte de participare. Toate testele au avut loc între 1130 și 1400. Participanții au fost instruiți să nu facă exerciții fizice, să nu mănânce sau să bea altceva decât apă cu o oră înainte de testare.
Compozitia corpului
O sută opt subiecți au avut înălțimea și greutatea lor determinate folosind o scală calibrată. Compoziția corpului a fost evaluată prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală (DXA) (Model: Hologic Horizon W; Hologic Inc., Danbury CT SUA). Procedurile de calibrare a controlului calității au fost efectuate pe o fantomă a coloanei vertebrale. Subiecții purtau îmbrăcăminte atletică tipică și îndepărtau toate bijuteriile metalice. Au fost poziționate în decubit dorsal pe DXA în interiorul granițelor delimitate de tabelul de scanare. Fiecare scanare a întregului corp a durat aproximativ șapte minute.
Genotipare
ADN-ul genomic a fost extras într-un instrument QIAcube urmând protocolul standard al producătorului pentru extracția acidului nucleic de salivă (QIAGEN, Valencia, CA). După izolare, discriminarea alelică pentru gena FTO a fost determinată prin reacția în lanț a polimerazei în timp real (PCR) utilizând un test de genotipare SNP TaqMan folosind sonde fluorogene (Applied Biosystems, CA) cu secvența de exemplu TAGCAGTTCAGGTCCTAAGGCATGA [C/T] ATTGATTAAGTGTCTGATG. Ciclarea termică a fost efectuată pe sistemul StepOne Real-Time PCR (Applied Biosystems, CA). Amestecul de amplificare conținea următoarele ingrediente: 12,5 μL amestec master PCR (QIAGEN, Valencia, CA), 1,25 μL stoc de lucru TaqMan 20X, 10,25 μL apă fără RNază și DNază (Sigma) și 1,0 μL probă de ADN, într-un volum total de 25 μL per reacție cu un singur tub. Condițiile PCR au fost de 95 ° C timp de 10 min, urmate de 40 de cicluri repetate de 95 ° C timp de 15 s și 60 ° C timp de 60 s. Alicote care corespund produselor din prima rundă de amplificare au fost utilizate ca șabloane pentru a doua rundă de amplificare (30 de cicluri, cu aceleași condiții). Genotipurile au fost determinate automat prin intermediul software-ului StepOne (Applied Biosystems, CA) pe baza semnalelor de fluorescență. Probele au fost rulate în duplicat și, în cazul unei discrepanțe de apel, probele au fost reluate.
Cortizol
Probele de salivă au fost prelevate în dublu exemplar și cuantificate prin intermediul unui kit de imunoanaliză enzimatică cortizol umană (EIA) conform instrucțiunilor producătorului (Salimetrics LLC, SUA). Probele au fost citite imediat într-un cititor de plăci BioTek ELx800 (BioTek Instruments, Inc., SUA) la 450 nm cu o corecție la 630 nm. Toate eșantioanele s-au încadrat în intervalele de detecție indicate în kiturile de imunotestare. Variația citirilor eșantionului a fost în limitele așteptate, iar coeficientul mediu de variație intra-test a fost de 4,76%. Concentrațiile finale pentru biomarkeri au fost generate prin interpolare de la curba standard în μg/dL.