Связь лептина с антропометрическими характеристиками, дислипидемией и углеводным обменом у взрослых в казахской популяции

Резюме

Лептин играет важную роль в пищевом поведении, центральным действием данного гормона является регуляция аппетита и энергетических затрат. В свете развития нового научного направления - антропонутрициологии - стало актуально изучение связи между регуляцией энергетического обмена с учетом конституциональных особенностей и антропометрическими параметрами. Цель исследования - изучение взаимосвязей между уровнем лептина в сыворотке крови и индексом массы тела (ИМТ), а также показателями липидного профиля, углеводного обмена у взрослых лиц в казахской популяции.

Материал и методы. Выборка проспективного исследования составила 109 лиц в возрасте 18-60 лет, которые были разделены в зависимости от ИМТ на 5 групп, рандомизированных по возрасту и полу. Измеряли антропометрические параметры и биохимические показатели: концентрацию лептина в сыворотке крови, глюкозы в крови натощак, инсулина, гликили-рованного гемоглобина, индекс инсулинорезистентности, липидный профиль (концентрация холестерина, липопротеинов низкой и высокой плотности, триглицеридов, индекс атерогенности).

Результаты. В исследуемой выборке взрослых казахской популяции концентрация лептина в сыворотке коррелирует с ИМТ (ρ=0,57; р<0,01). Наиболее высокие концентрации отмечались при ИМТ >40 кг/м2, составив 54,9 [33,3; 78,4] против 10,0 [4,8; 23,1] нг/мл у лиц с избыточной массой тела (p≤0,005). У женщин уровень лептина был почти в 2 раза выше, чем у мужчин (24,2 против 12,9 нг/мл, p≤0,001). Значимых взаимосвязей уровня лептина с возрастом, липидным профилем не выявлено. Обнаружена положительная связь лептина с инсулином (ρ=0,28; p<0,01) и индексом инсулинорезистентности (ρ=0,21; p<0,05).

Заключение. Проведенное исследование показало, что концентрация лептина в сыворотке крови связана с конституциональными особенностями, самые высокие показатели выявлены у лиц с высокой степенью ожирения, что, по-видимому, связано с лептинорезистентностью. Диагностические критерии лептинорези-стентности в настоящее время изучены недостаточно, в связи с чем необходимо дальнейшее изучение лептина как потенциального биомаркера ожирения.

Ключевые слова:лептин, ожирение, казахская популяция, липиды, углеводный обмен, инсулин

Финансирование. Работа проведена в рамках грантового финансирования научно-исследовательских работ НАО "Западно-Казахстанский медицинский университет имени Марата Оспанова"

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Космуратова Р.Н., Кудабаева Х.И., Гржибовский А.М., Керимкулова А.С., Базаргалиев Е.Ш. Связь лептина с антропометрическими характеристиками, дислипидемией и углеводным обменом у взрослых в казахской популяции // Вопросы питания. 2021. Т. 90, № 6. С. 85-91. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-6-85-91

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала проблему ожирения как эпидемию XXI в. Глобальная эпидемия ожирения нарастает почти во всех странах мира, и в будущем ожидается ее дальнейший рост [1].

Приоритетное направление в сохранении здоровья пациента - использование персонализированного подхода, заключающегося в индивидуальной оценке и соответствующей коррекции выявленных метаболических нарушений [2]. В настоящее время считается доказанным необходимость учета этнической принадлежности пациента при постановке диагноза, проведении дифференцированных оздоровительных программ и лечебных мероприятий [3]. Изучение пищевого и физического статуса с определением антрополого-клинических ассоциаций и выявлением конституциональной обусловленности реализуют современные инновационные подходы. Новое самостоятельное направление - антропонутрициология - использует методы медицинской антропологии и нутрициологии, объединяет направления, связанные с влиянием пищевого статуса на процесс анатомического формообразования, и определяет влияние генетически обусловленных конституционных особенностей на потребности организма в энергии. Комплексный антропометрический анализ с учетом конституциональной диагностики актуален и с клинической точки зрения [4]. Низкие показатели общей продолжительности жизни с частым развитием тяжелой сопутствующей патологии, угроза инвалидизации пациентов молодого возраста также говорят о значимости проблемы ожирения.

Транзиция пищевого поведения является одной из главных движущих сил глобальной эпидемии ожирения. Лептин в основном секретируется адипоцитами и действует в гипоталамусе, подавляя аппетит и прием пищи, увеличивая расход энергии и регулируя массу тела [6]. Более высокий уровень циркулирующего лептина связан с более высоким риском развития колоректального рака [5].

Взаимосвязь лептина с инсулинорезистентностью и другими метаболическими факторами риска изучалась в разных популяциях населения [7, 8]. Этническая принадлежность пациента представляет важное звено разработки персонализированного подхода в вопросах лечения и профилактике заболеваний.

Цель исследования - изучить взаимосвязь между концентрацией лептина в сыворотке крови и антропометрическими данными, показателями липидного профиля и углеводного обмена у взрослого населения казахской популяции.

Материал и методы

Исследование проведено в соответствии с этическими принципами научных и медицинских исследований с участием человека, одобрено Локальным этическим комитетом ЗКМУ имени Марата Оспанова № 17 от 09.04.2019. Набор пациентов проводили методом случайной выборки с учетом возрастно-полового состава населения в публичных местах, на территории г. Актобе (Западный Казахстан). От каждого участника получено письменное информированное согласие на обследование.

Критерии включения: этническая принадлежность - казахи, включая бабушек и дедушек (с учетом трех поколений); возраст 18 лет и старше; дееспособность пациента принять участие в исследовании.

Критерии исключения: патологии надпочечников и щитовидной железы в анамнезе, сахарного диабета, хронические декомпенсированные заболевания внутренних органов, беременность, кормление грудью.

Антропометрические исследования включали измерение длины тела стоя (роста), массы тела. Взвешивание проводили на электронных медицинских весах OMRON-BF508 Body Composition Monitor без обуви и верхней одежды. Рост измеряли при помощи стандартного ростомера. Рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) по формуле:

масса тела (кг) / рост (в м)2.

Оценка ИМТ проведена согласно классификации избыточной массы тела и ожирения ВОЗ: норма -18,5-24,9 кг/м2; избыточная масса - 25-29,9 кг/м2; ожирение I степени - 30-34,9 кг/м2; ожирение II степени -35-39,9 кг/м2; ожирение III степени - ≥40 кг/м2.

Выборка (109 человек) была разделена по ИМТ на 5 групп (рис. 1), рандомизированных между собой по возрасту и полу.

Рис. 1. Характеристика выборки, %

Fig. 1. Characteristics of the sample, %

Венозную кровь брали в утренние часы натощак. Концентрацию лептина в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа. Оценка липидного статуса включала определение общего холестерина (ОХС), липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП), триглицеридов (ТГ). ОХС определяли энзиматическим (CHOD-PAP) методом. Уровень ЛПНП рассчитывали по формуле Фридвальда (с использованием концентрации ОХС, ЛПВП и ТГ). Для определения ЛПВП применяли колориметрический метод. При оценке данных липидного профиля ориентировались на рекомендации экспертов NCEP/ ATPIII: за гиперхолестеринемию принимали уровень ОХС >5,2 ммоль/л, к гипертриглицеридемии относили уровень ТГ >1,7 ммоль/л. Коэффициент атерогенности (КА) рассчитывали по формуле:

КА = (ОХС - ЛПВП) : ЛПВП.

Глюкозу определяли фотометрическим методом (референтные значения 3,89-5,83 ммоль/л); уровень инсулина в плазме крови натощак определяли методом иммуноанализа (референтные значения 2,7-29,1 мкМЕ/мл). Индекс инсулинорезистентности (IR НОМА) рассчитывали по формуле:

IR НОМА = глюкоза натощак х инсулин натощак / 22,5.

В норме индекс НОМА не превышает 2,7.

Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакетов прикладных программ Statistica 10. Для описания количественных признаков применяли среднее значение и стандартное отклонение в виде М±σ. Сравнение двух групп по числовым показателям осуществляли на основе непараметрического критерия Манна-Уитни, трех и более групп - с помощью непараметрического метода Краскела-Уоллиса. Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента непараметрической ранговой корреляции по Спирмену. Уровень статистической значимости был зафиксирован при р≤0,05. При проведении попарных сравнений пользовались поправкой Бонферрони для контроля ошибки 1-го рода [9].

Результаты

В таблице представлена общая характеристика обследованных и приведены биохимические показатели крови.

Общая характеристика и биохимические показатели обследованных лиц

General characteristics and blood biochemical parameters of the examined persons

Для того чтобы изучить связь уровня лептина с ИМТ, обследованных разделили на 5 групп: в 1-ю группу вошли лица с нормальной массой тела (ИМТ <25 кг/м2), во 2-ю - с избыточной массой тела (ИМТ 25-29,9 кг/м2), в 3-ю - с ожирением I степени (ИМТ 30-34,9 кг/м2), в 4-ю - c ожирением II степени (ИМТ 35-39,9 кг/м2) и в 5-ю - c ожирением III степени (ИМТ >40 кг/м2). Концентрация лептина в сыворотке крови в 1-й группе составила 9,2 [5,9; 15,5] нг/мл, во 2-й группе - 10,0 [4,8; 23,1] нг/мл, в 3-й группе - 14,7 [7,6; 28,7] нг/мл, в 4-й группе - 18,7 [15,5; 28,2] нг/мл и в 5-й группе - 54,9 [33,3; 78,4] нг/мл. Зависимости уровня лептина в сыворотке от ИМТ представлены на рис. 2.

Рис. 2. Концентрация лептина в сыворотке крови в зависимости от индекса массы тела (ИМТ)

Fig. 2. Leptin serum concentrations across body mass index (BMI) categories

Проведенный анализ содержания лептина сыворотки в зависимости от возраста (рис. 3) не выявил значимых различий между группами.

Рис. 3. Концентрация лептина в сыворотке крови обследованных разных возрастных групп

Fig. 3. Leptin serum concentrations across age groups

В нашем исследовании статистически значимое различие концентрации лептина в сыворотке крови обнаружено между женщинами и мужчинами (у женщин в среднем на 15,3 нг/мл выше, р<0,0001) (см. рис. 3). Сходные гендерные различия были выявлены в других работах, при этом также обнаружена положительная корреляция уровня лептина с ИМТ у обследованных обоих полов [10-12]. Гендерные различия, по-видимому, обусловлены влиянием половых гормонов, принимающих участие в контроле секреции лептина и имеющих решающее влияние на активность нейрогуморальной жировой ткани.

Рис. 4. Концентрация лептина в сыворотке крови в зависимости от пола

Fig. 4. Leptin serum concentrations across genders

Анализ взаимосвязи концентрации лептина с липидным профилем, углеводным обменом и антропометрическими данными показал, что имеется положительная связь лишь с ИМТ (ρ=0,57, p<0,01), с уровнем инсулина (ρ=0,28, p<0,01) и индексом НОМА (ρ=0,21, p<0,05).

Обсуждение

Разработка мер профилактики и лечения ряда заболеваний, в первую очередь алиментарно-зависимых, указывает на целесообразность учета конституциональных особенностей пациента [4]. Результаты научных исследований по изучению связи лептина с липидным спектром показали неоднозначные данные. В некоторых работах не выявлено связи между параметрами липидного профиля и уровнем лептина [13, 14]. Другие работы выявили значительную положительную корреляцию между уровнем ЛПВП, ХС и концентрацией лептина. В нашей работе не обнаружено связи между концентрацией липидов (ЛПНП, ЛПВП, ОХС, ТГ) и лептина в сыворотке крови. Корреляционный анализ между показателями углеводного обмена и концентрацией лептина выявил наличие связи только с уровнем инсулина и индексом НОМА, но не с гликированным гемоглобином или гликемией.

Как показали исследования последних лет, ведущим фактором нарушения процессов метаболизма глюкозы и липидного профиля, развития инсулинорезистентности при ожирении может служить нарушение выработки и функционирования гормона лептина [15-17], тем самым данный фактор способствует развитию социально значимых заболеваний, ассоциированных прежде всего с ожирением [18-20].

Определение уровня лептина дает возможность для более точной характеристики ожирения, лучшего прогноза в дальнейшем при лечении ожирения и профилактики риска сопутствующих заболеваний, связанных с гиперлептинемией. В нашей работе содержание лептина в сыворотке коррелирует с ИМТ, наиболее высокие показатели отмечались при ИМТ >40 кг/м2; выявлена прямая взаимосвязь лептина с инсулином и индексом НОМА. Аналогичная связь повышения уровня лептина в сыворотке с ожирением и инсулинорезистентностью показана в других исследованиях [21-23]. Очевидно, что необходимы более крупномасштабные исследования с изучением функций лептина с возможностью экстраполяции полученных результатов в различных этнических популяциях.

Литература

1. Trends in adult body-mass index in 200 countries from 1975 to 2014: a pooled analysis of 1698 population-based measurement studies with 19.2 million participants // Lancet. 2016. Vol. 387, N 10 026. Р. 1377-1396. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)30054-X

2. Батурин А.К., Сорокина Е.Ю., Погожева А.В., Тутельян В.А. Генетические подходы к персонализации питания // Вопросы питания. 2012. Т. 81, № 6. С. 4-11.

3. Колесникова Л.И., Рычкова Л.В., Даренская М.А., Гребенкина Л.А., Гаврилова О.А., Жданова Л.В. и др. Показатели редокс-статуса у подростков-монголоидов при развитии экзогенно-конституционального ожирения и жирового гепатоза // Вопросы питания. 2018. Т. 87, № 5. С. 13-19. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10048

4. Никитюк Д.Б. Антропонутрициология: развитие идей основоположников нового научного направления // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 82-88. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10044

5. Mechanick J.I., Zhao S., Garvey W.T. Leptin, an adipokine with central importance in the global obesity problem // Glob. Heart. 2018. Vol. 13, N 2. Р. 113-127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gheart.2017.10.003

6. Joshi R.K., Kim W.J., Lee S.A. Association between obesity-related adipokines and colorectal cancer: a case-control study and meta-analysis // World J. Gastroenterol. 2014. Vol. 20, N 24. Р. 7941-7949. DOI: https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i24.7941

7. Gill P.S., Kai J., Bhopal R.S., Wild S. Healthcare needs assessment. Black and minority ethnic groups. URL: http://hcna.radcliffe-oxford.com/bemgframe.htm

8. Zuo H., Shi Z., Yuan B., Dai Y., Wu G., Hussain A. Association between serum leptin concentrations and insulin resistance: a population-based study from China // PLoS One. 2013. Vol. 8, N 1. Article ID e54615. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054615

9. Наркевич А.Н., Виноградов К.А., Гржибовский А.М. Множественные сравнения в биомедицинских исследованиях: проблема и способы решения // Экология человека. 2020. № 10. C. 55-64. DOI: https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-10-55-64

10. Kasacka I., Piotrowska Z., Niezgoda M., Lebkovski W. Differences in leptin biosynthesis in the stomach and in serum leptin level between men and women // J. Gastroenterol. Hepatol. 2019. Vol. 34, N 11. Р. 1922-1928. DOI: https://doi.org/10.1111/jgh.14688

11. Selthofer-Relatić K., Radić R., Stupin A., Šišljagić V., Bošnjak I., Bulj N. et al. Leptin/adiponectin ratio in overweight patients - gender differences // Diabetes Vasc. Dis. Res. 2018. Vol. 15, N 3. Р. 260-262. DOI: https://doi.org/10.1177/1479164117752491

12. Redondo M.J., Siller A.F., Gu X., Tosur M., Bondy M., Devaraj S. et al. Sex differences in circulating leptin as a marker of adiposity in obese or overweight adolescents with type 1 diabetes // BMJ Open Diabetes Res. Care. 2020. Vol. 8, N 1. Article ID e001683. DOI: https://doi.org/10.1136/bmjdrc-2020-001683

13. Zapata J.K., Catalán V., Rodríguez A., Ramírez B., Silva C., Escalada J. et al. Resting energy expenditure is not altered in children and adolescents with obesity. effect of age and gender and association with serum leptin levels // Nutrients. 2021. Vol. 13, N 4. Р. 1216. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13041216

14. Verdeş G., DuŢă C.C., Popescu R., MituleŢu M., Ursoniu S., Lazăr O.F. Correlation between leptin and ghrelin expression in adipose visceral tissue and clinical-biological features in malignant obesity // Rom. J. Morphol. Embryol. 2017. Vol. 58, N 3. Р. 923-929.

15. Kumar R., Mal K., Razaq M.K., Magsi M., Memon M.K., Memon S. et al. Association of leptin with obesity and insulin resistance // Cureus. 2020. Vol. 12, N 12. Article ID e12178. DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.12178

16. Henneicke H., Kim S., Swarbrick M.M., Li J., Gasparini S.J., Thai J. et al. Skeletal glucocorticoid signalling determines leptin resistance and obesity in aging mice // Mol. Metab. 2020. Vol. 42. Article ID 101098. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molmet.2020.101098

17. Kang K.W., Ok M., Lee S.K. leptin as a key between obesity and cardiovascular disease // J. Obes. Metab. Syndr. 2020. Vol. 29, N 4. Р. 248-259. DOI: https://doi.org/10.7570/jomes20120

18. Recinella L., Orlando G., Ferrante C., Chiavaroli A., Brunetti L., Leone S. Adipokines: new potential therapeutic target for obesity and metabolic, rheumatic, and cardiovascular diseases // Front. Physiol. 2020. Vol. 11. Article ID 578966. DOI: https://doi.org/10.3389/fphys.2020.578966

19. Russo B., Menduni M., Borboni P., Picconi F., Frontoni S. autonomic nervous system in obesity and insulin-resistance - the complex interplay between leptinand central nervous system // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, N 10. Р. 5187. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22105187

20. Farkhondeh T., Llorens S., Pourbagher-Shahri A.M., Ashrafizadeh M., Talebi M., Shakibaei M. et al. An overview of the role of adipokines in cardiometabolic diseases // Molecules. 2020. Vol. 25, N 21. Р. 5218. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25215218

21. Patel J.K., Rouster A.S. Infant Nutrition Requirements and Options. 2021 Aug 14 // StatPearls [Electronic resource]. Treasure Island, FL : StatPearls Publishing, 2021. PMID: 32809593.

22. Zulfania, Khan A., Ghaffar T., Kainat A., Arabdin M., Rehman Orakzai S.U. Correlation between serum leptin level and body mass index (BMI) in patients with type 2 diabetes mellitus // J. Pak. Med. Assoc. 2020. Vol. 70, N 1. Р. 3-6. DOI: https://doi.org/10.5455/JPMA.301135

23. Huang J., Peng X., Dong K., Tao J., Yang Y. the association between insulin resistance, leptin, and resistin and diabetic nephropathy in type 2 diabetes mellitus patients with different body mass indexes // Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2021. Vol. 14. Р. 2357-2365. DOI: https://doi.org/10.2147/DMSO.S305054

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Тутельян Виктор Александрович
Академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»
РОСМЕДОБР 2021
Вскрытие
Медицина сегодня
Евро-Азиатская конференция по офтальмохирургии.

28-29 апреля 2022 г. в Екатеринбурге состоится IX Евро-Азиатская конференция по офтальмохирургии (ЕАКО). Свое название конференция получила неслучайно, ведь именно в городе, расположенном на границе Европы и Азии, раз в два года встречаются офтальмологи из разных регионов...

Актуальные вопросы нейроофтальмологии,

Уважаемые коллеги! 28 января 2022 года состоится XXI научно-практическая нейроофтальмологическая конференция " Актуальные вопросы нейроофтальмологии. Поражение зрительного нерва: взгляд офтальмолога, невролога, вирусолога-ифекциониста, нейрохирурга " Конференция посвящается...

Конгресс, посвященный Всемирному дню борьбы с ожирением.

В Москве пройдет Конгресс, посвященный Всемирному дню борьбы с ожирением, с международным участием С 28 февраля по 2 марта 2022 года пройдет научно-образовательное мероприятие для врачей - Конгресс, посвященный Всемирному дню борьбы с ожирением. Ожирение представляет одну из...


Журналы «ГЭОТАР-Медиа»