Variante ale genei receptorului melanocortinei 4 (MC4R) la copii și adolescenți cu familie

Abstract

Concluzie: Variantele genei MC4R sunt destul de frecvente la obezitatea infantilă la populația turcă. Screening-ul variantelor în MC4R gena este necesară la pacienții cu obezitate severă la debutul copilariei. La astfel de pacienți, comorbiditățile obezității pot fi observate încă din primii ani.

variante

Ce se știe
• Frecvența mutațiilor MC4R la pacienții obezi a fost de aproximativ 0-6,3%.Ce mai e nou
• La populația pediatrică obeză din Turcia, spre deosebire de alte țări europene, variantele genei MC4R sunt destul de frecvente, deoarece am găsit o rată a variantelor de 8,6%
• Credem că este necesar să se verifice variantele genei MC4R la pacienții cu obezitate severă la debutul copilariei și care au avut obezitate la debut precoce la cel puțin una dintre rudele lor de gradul I din populația turcă.

Introducere

Obezitatea este o epidemie mondială, cu rate aproape dublate în ultimii 30 de ani [1]. Deși cauza majoră care conduce la obezitate este supraevaluarea, există o dovadă considerabilă a unei contribuții genetice semnificative la reglarea greutății corporale. În 1998, MC4R s-a raportat că variantele sunt asociate cu obezitatea umană moștenită în mod dominant [2].

MC4R codifică o proteină numită receptor de melanocortină 4, care se găsește în principal în hipotalamus și este responsabilă pentru controlul apetitului și sațietății. Codifică proteina MC4R, un receptor cuplat cu proteina G care leagă hormonul de stimulare a α-melanocitelor (α-MSH). La modelele murine, s-a constatat că receptorii MC4 sunt implicați în comportamentul de hrănire, reglarea metabolismului, comportamentul sexual și funcția erectilă masculină [3]. În modelele animale, ștergerea MC4R duce, de asemenea, la hiperfagie și la creșterea grăsimii corporale, ducând în cele din urmă la steatoză hepatică fără dietă aterogenă [4].

De la primele variante din MC4R la oamenii obezi au fost raportate acum peste 20 de ani, mai multe grupuri au raportat variantele secvenței în MC4R la diferite populații. Pe baza studiilor și observațiilor, MC4R variantele par a avea o penetranță incompletă și un anumit grad de codominanță. Persoanele care prezintă variante patogene prezintă un risc crescut de 4,5 ori de a dezvolta obezitate în comparație cu persoanele care nu au purtător [5].

Există o mare variație a frecvenței variantelor între diferite studii, variind de la 0,5 la 8,5% [2, 6]. Până în prezent au fost identificate mai mult de 200 de variante, în principal variante heterozigote dominante cu acțiune dominantă [7]. Variantele heterozigote se găsesc și la 2-5% dintre subiecții cu obezitate pediatrică extremă, făcând din aceasta cea mai comună formă genetică de obezitate în grupa de vârstă pediatrică [8, 9]. Homozigot MC4R variante au fost identificate și la descendenți din familii consanguine [9, 10].

În acest studiu, screeningul MC4R a fost descrisă secvența de codare a copiilor și adolescenților obezi turci care au obezitate cu debut precoce. Obiectivele prezentului studiu au fost (i) determinarea frecvenței MC4R variante într-o cohortă de copii și adolescenți obezi clinic turci și (ii) să caute variante în regiunea promotorului MC4R. În plus, a fost furnizată o listă a tuturor variantelor descrise în literatură, care vor ajuta la interpretarea variantelor găsite într-un cadru de diagnostic.

Material și metodă

O sută treizeci și nouă de copii și adolescenți (57 de fete/82 de băieți) a căror creștere în greutate a început înainte de vârsta de 5 ani, care s-au prezentat la Departamentul de Endocrinologie Pediatrică și Genetică Medicală al Facultății de Medicină a Universității Ege și care au avut o istorie de debut precoce obezitatea la cel puțin una dintre rudele lor de gradul I au fost incluse în studiu. Obezitatea este definită ca indicele de masă corporală (IMC) de ≥ 95 percentilă și extrem de obeză este definită dacă IMC ≥ 120% din 95 percentilă sau ≥ 35 kg/m 2 [11]. Copiii care au sindroame genetice asociate cu obezitatea și întârzierea mintală sau care iau medicamente care promovează schimbări în comportamentul alimentar sau în greutate au fost excluși din studiu. Regiunea de codificare a MC4R gena a fost secvențiată prin utilizarea sistemului de secvențiere de generație următoare Illumina MiSeq.

Examinările fizice ale cazurilor au fost efectuate de un endocrinolog cu experiență și au fost înregistrate în formularul de date al pacientului. Înălțimea a fost măsurată ca cel mai apropiat 0,5 cm prin stadiometru. Greutatea corporală a fost măsurată cu ajutorul unui cântar electronic sensibil la cel mai apropiat 100 g. IMC a fost calculat ca kg/m 2. Greutatea corporală, înălțimea și scorurile SD ale IMC au fost calculate utilizând referințe antropometrice naționale turcești [12]. Valorile tensiunii arteriale peste percentila 95 în funcție de vârstă, sex și înălțime au fost acceptate ca hipertensive [13]. Glucoza din sânge, insulina și nivelurile serice de lipide măsurate la internare în timpul postului de dimineață au fost înregistrate din datele fișierului. Evaluarea modelului de homeostazie care arată rezistența la insulină este calculată prin următoarea formulă: valoarea rezistenței la insulină (HOMA-IR) = glicemie la jeun (mg/dl) × 0,055 × insulină la jeun (mIU/ml)/22,5. Într-o analiză sistemică care a inclus 8732 de copii și adolescenți, valoarea HOMA-IR asociată cu sindromul metabolic variază de la 2,30 la 3,54 [14]. Valoarea limită de 3,16 a fost aleasă în conformitate cu studiile anterioare la copii și adolescenți obezi [15,16,17,18]. Au fost obținute consimțământuri scrise de la toți participanții. Acest studiu a fost aprobat de Comitetul de Etică al Universității Ege.

Analiza genetică

Diagnosticul molecular al ADN-ului a fost izolat dintr-o probă de sânge de 200 μl folosind QIAamp DNA Mini Blood QIAcube Kit și un instrument QIAcube (QIAGEN, Hilden, Germania) conform specificațiilor producătorului. Întreaga secvență de codificare a MC4R gena (NM_ * 155541) a fost amplificată și secvențiată pe PCR pe sistemul Illumina MiSeq folosind kitul de reactivi V2 de 300 de cicluri. Apelarea la bază și alinierea secvenței au fost efectuate utilizând software-ul încorporat MISEQ 4 REPORTER.

Grundurile utilizate au fost MC4R-F (5′-ATCAATTCAGGGGGACACTG 3 ′) și MC4R-R (5′-GGCCATCAGGAACATGTGGA-3 ′) pentru MC4R secvențierea genelor.

Toate variantele din MC4R genă cu o frecvență mai mică de 0,5% în bazele de date publice (de exemplu, NCBI dbSNP build141 [19], 1000 Genomes Project [20], Exome Aggregation Consortium (ExAC) [21], NHLBI Exome Sequencing Project (ESP) și Exome Variant Server [22]) au fost selectate. Predicția efectelor dăunătoare potențiale ale variantelor asupra activității proteinelor cu diferiți algoritmi a fost identificată folosind mai multe instrumente de predicție in silico, cum ar fi MutationTaster [23] și SIFT [24]. Variantele au fost evaluate de VarSome [25], scorurile de conservare evolutivă [24] determinate și variantele clasificate în conformitate cu recomandările ACMG [26].