Аналіз асоціації поліморфних варіантів гена ектонуклеотид пірофосфатази/фосфодіестерази 1 (ENPP1) з розвитком цукрового діабету 2-го типу та факторами його ризику

Abstract

Дисертація присвячена вивченню впливу поліморфних варіантів гена ектонуклеотид пірофосфатази/фосфодіестерази 1 (ENPP1) (rs997509 та rs1044498) на розвиток цукрового діабету 2-го типу. Установлено, що в представників української популяції існує зв’язок між частотою генотипів за поліморфними сайтами rs997509 та rs1044498 і ризиком розвитку ЦД 2-го типу. Носії мінорного Т-алеля (rs997509) мають удвічі більшу ймовірність захворюваності на цукровий діабет, ніж гомозиготи за основним С-алелем. Зазначений ризик зростає в осіб жіночої статі, пацієнтів із надмірною вагою, ожирінням та артеріальною гіпертензією. Установлено, що серед осіб старше 75 років, носіїв мінорного Т-алеля, ризик виникнення діабету в 4,5 раза вищий порівняно з гомозиготами за основним С-алелем. Ризик розвитку ЦД 2-го типу в носіїв мінорного Q-алеля (rs1044498) y 1,4 раза вищий, ніж у носіїв основного К-алеля. Зазначений ризик зростає в осіб жіночої статі. Аналіз поєднаного впливу показав, що гаплотип СT за досліджуваними поліморфізмами гена ENPP1 пов’язаний із підвищеним ризиком розвитку ЦД 2-го типу, а гаплотип АC, навпаки, має протективне значення. Поєднання в однієї особи з ІМТ ≥ 25 кг/м2 носійства мінорного Т-алеля поліморфізму 1-го інтрона та одного з варіантів генотипів K/K, K/Q або Q/Q за поліморфізмом 4-го екзона досліджуваного гена є значущим предиктором підвищеного ризику розвитку цукрового діабету 2-го типу.

Диссертация посвящена изучению влияния полиморфных вариантов гена эктонуклеотид пирофосфатазы/фосфодиэстеразы 1 (ENPP1) (rs997509 и rs1044498) на развитие сахарного диабета 2-го типа. Установлено, что у представителей украинской популяции существует связь между частотой генотипов по полиморфным сайтам rs997509 и rs1044498 и риском развития СД 2-го типа. Носители минорного Т-аллеля (rs997509) имеют в 2 раза большую вероятность заболеваемости сахарнім диабетом, чем гомозиготы по основному С-аллелю. Указанный риск возрастает у лиц женского пола, пациентов с избыточным весом, ожирением и артериальной гипертензией. Установлено, что среди лиц старше 75 лет, носителей минорного Т-аллеля, риск возникновения диабета в 4,5 раза выше по сравнению с гомозиготами по основному С-аллелю. Риск развития СД 2-го типа у носителей минорного Q-аллеля (rs1044498) в 1,4 раза выше, чем у носителей основного К-аллеля. Указанный риск возрастает у лиц женского пола. Анализ сочетанного воздействия показал, что гаплотип СТ за исследуемыми полиморфизмами гена ENPP1 связан с повышенным риском развития СД 2-го типа, а гаплотип АC, наоборот, имеет защитное значение. Сочетание у одного человека с ИМТ ≥ 25 кг/м2 носительства минорного Т-аллеля за полиморфизмом 1-го интрона и одного из вариантов генотипов K/K, K/Q или Q/Q по полиморфизму 4-го экзона исследуемого гена является значимым предиктором повышенного риска развития сахарного диабета 2-го типа.

Thesis is dedicated to the study of of the ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 (ENPP1) polymorphic variants impact on the development of type 2 diabetes mellitus (T2DM). The study used venous blood from 317 patients with type 2 diabetes (51.1 % of women and 48.9 % of men, average age of 64.9 ± 8.2 years), and 302 individuals (45.7 % of women and 54.3 % of men, average age of 65.1 ± 14.5 years) who comprised the control group. Determination of polymorphic loci of the 1st intron – rs997509 and the 4th exon – rs1044498 of the ENPP1 gene was performed using polymerase chain reaction method followed by analysis of the restriction fragments length. The amplifiers of the studied fragments were separated in a 2.5 % agarose gel containing ethidium bromide. Horizontal electrophoresis is performed for 30 minutes. Statistical analysis was performed using the SPSS-17 program. Simulation of interlocus interactions to study the combined effect of ENPP1 gene polymorphic variants on the development of type 2 diabetes was implemented using the method of multivariate dimensional reduction (MDR). Values of P < 0.05 were considered statistically significant. The ENPP1 gene (rs997509-, rs1044498-polymorphism) is associated with the development of type 2 diabetes mellitus in the Ukrainian population. The influence of ENPP1 gene polymorphic variants on the development of type 2 diabetes mellitus has agespecific features. It was discovered that among people older than 75 years, carriers of the minor T-allele by rs997509-polymorphism, have 4.5 times (OR = 4,561; CI = 1,040– 20,014) higher the risk of diabetes than homozygotes for the main C-allele. As a result of our studies, we found that among women with CT-genotype by rs997509 polymorphism the risk of developing diabetes is 3 times higher (P = 0.031; OR = 3.038). Analysis within the dominant model (KQ/QQ vs K/K) of inheritance by rs1044498 polymorphism has also revealed the association of this polymorphic locus with the risk of diabetes in women (P = 0.033; OR = 1.750). Studying the association of gene polymorphic variants of the ENPP1 with the development of type 2 diabetes mellitus and its risk factors, we found out that there is a significant difference in the distribution of genotypes by ENPP1 gene rs997509-polymorphism among obese individuals in diabetes and control groups (Р = 0.024). It was discovered that in obese carriers of the minor T-allele the risk of developing type 2 diabetes is much higher than in homozygotes with the main C-allele (OR = 3.230; P = 0.023). The combination in one individual with a BMI ≥ 25 kg/m2 of the minor T-allele of the 1st intron polymorphism and one of the variants of genotypes K/K, K/Q or Q/Q by the 4th exon polymorphism of the studied gene is a significant predictor of increased risk development of type 2 diabetes.