RU2619872C1 - Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана - Google Patents

Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана Download PDF

Info

Publication number
RU2619872C1
RU2619872C1 RU2016146448A RU2016146448A RU2619872C1 RU 2619872 C1 RU2619872 C1 RU 2619872C1 RU 2016146448 A RU2016146448 A RU 2016146448A RU 2016146448 A RU2016146448 A RU 2016146448A RU 2619872 C1 RU2619872 C1 RU 2619872C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chloroform
obesity
concentration
risk
child
Prior art date
Application number
RU2016146448A
Other languages
English (en)
Inventor
Нина Владимировна Зайцева
Константин Петрович Лужецкий
Ольга Юрьевна Устинова
Павел Залманович Шур
Дмитрий Александрович Кирьянов
Олег Владимирович Долгих
Владимир Михайлович Чигвинцев
Original Assignee
Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью filed Critical Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью
Priority to RU2016146448A priority Critical patent/RU2619872C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2619872C1 publication Critical patent/RU2619872C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6827—Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858—Allele-specific amplification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686—Polymerase chain reaction [PCR]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2531/00—Reactions of nucleic acids characterised by
    • C12Q2531/10—Reactions of nucleic acids characterised by the purpose being amplify/increase the copy number of target nucleic acid
    • C12Q2531/113—PCR
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2561/00—Nucleic acid detection characterised by assay method
    • C12Q2561/113—Real time assay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/106—Pharmacogenomics, i.e. genetic variability in individual responses to drugs and drug metabolism
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/118—Prognosis of disease development
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/04—Endocrine or metabolic disorders
    • G01N2800/044—Hyperlipemia or hypolipemia, e.g. dyslipidaemia, obesity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00—Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/50—Determining the risk of developing a disease
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана. Осуществляют отбор пробы крови, определение в ней концентрации хлороформа и тетрахлорметана, определение уровней общего холестерина и липопротеида низкой плотности ЛПНП. Проводят анамнестическое обследование ребенка по трехбалльной шкале и генотипирование. Риск формирования у ребенка избыточной массы тела прогнозируют в случае повышения уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л, наличия у ребенка 6 и более баллов при анамнестическом обследовании, наличия гетерозиготного генотипа гена HTR2A rs7997012, повышения концентрации тетрахлорметана в крови выше референтной и концентрации хлороформа в пределах 5,17-5,59 мкг/л. Риск формирования ожирения прогнозируют при концентрации хлороформа равной или более 5,79 мкг/л. Изобретение обеспечивает эффективный способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей. 1 ил., 8 табл.

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для прогнозирования, оценки и предупреждения развития дополнительных случаев ожирения и избытка массы тела у детского населения, потребляющего питьевую воду с повышенным содержанием остаточных количеств продуктов хлорирования питьевой воды (хлороформа и тетрахлорметана) выше 1,0 предельно-допустимой концентрации (ПДК) и наличием неприемлемого риска формирования гормональных нарушений.
Актуальность предлагаемого способа определяется тем, что повышенный уровень продуктов хлорирования в воде может явиться причиной патологии эндокринной системы. По данным Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга (ФИФ СГМ) в 2014 году в каждом пятом субъекте РФ содержание хлорорганических соединений в воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения не соответствовало гигиеническому нормативу (ГН 2.1.5.2280-07), в семи территориях страны доля проб питьевой воды с превышением ПДК по хлороформу (0,06 мг/л) составляла от 22,6 до 84,6%, в Пермском крае - 33,2% (4 ранговое место). На отдельных территориях ПК содержание хлорорганических соединений в питьевой воде по хлороформу достигало 2,8 ПДК (в концентрации до 0,15-0,17 мг/л), по тетрахлорметану - до 3,7 ПДК (0,0044-0,0074 мг/л), доля нестандартных проб по содержанию хлороформа составляла 78-100% от общего количества исследованных проб, по тетрахлорметану - 12,5-14,3%.
Результаты оценки параметров зависимости «доза загрязняющего вещества - концентрация химического соединения в крови» выявили адекватные модели зависимости (критерий Фишера 2,41≤F≥3,96, уровень статистической значимости р≤0,05) между суточной дозой хлороформа и тетрахлометана (коэффициент корреляции r=0,27-0,38), поступающих с питьевой водой, и концентрацией данных токсических соединений в крови детей.
По результатам эпидемиологических исследований, в Российской Федерации распространенность избыточной массы тела у детей в разных регионах России колеблется от 5,5 до 11,8%, а ожирением страдают около 5,5% детей, проживающих в сельской местности, и 8,5% детей - в городской. Ожирение и избыток массы тела (согласно Международной классификации болезней МКБ-10: Е66.0-Е67.8) в 2013 г. впервые вышли на первое место и составили - 10,98%о (48,1% случаев в структуре эндокринной заболеваемости), опередив патологию щитовидной железы - 10,65%о (46,6% случаев). При этом Пермский край по уровню распространенности ожирения занимает 4 ранговое место в РФ и 2 место в Приволжском федеральном округе (18,0%). Рост данной патологии за последние 6 лет составил 40% и превысил среднероссийский показатель в 1,6 раза. У детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием продуктов хлорирования, установлена достоверная причинно-следственная связь вероятности развития заболеваний эндокринной системы и избыточного питания с повышенным содержанием хлороформа в крови (доля дисперсии зависимой переменной R2=0,57-0,8; 289,5≤F≥708,9; р=0,001).
Согласно рекомендациям экспертов по питанию, в качестве высокоинформативного показателя избыточной массы тела и ожирения используется индекс массы тела (ИМТ) или индекс Кетле, определяемый как отношение массы тела (в кг) к росту (в метрах), возведенному в квадрат. Применительно ко взрослым об ожирении говорится, когда индекс массы их тела больше или равен 30 кг/м2 (Проблема ожирения в Европейском регионе ВОЗ и стратегии ее решения / Под ред. F. Branca, H. Nikogosian, T. Lobsteim. - Европейское региональное бюро ВОЗ, 2007, - С. 1-7). ИМТ для взрослых и для детей рассчитывается немного по-разному. Дополнительными параметрами при расчете индекса для детей становятся возраст и пол ребенка.
Нормальный ИМТ у детей меньше, чем у взрослых - от 15 до 18,5 в зависимости от возраста. Это связано с тем, что у детей и взрослых разные пропорции тела и, соответственно, соотношения роста и веса.
Из уровня техники известны различные прогностические подходы к установлению возможного ожирения и избыточной массы тела.
Например, известен способ прогнозирования прогрессирования абдоминального ожирения у больных метаболическим синдромом, при котором в крови определяется уровень С-пептида (Патент РФ №2297002). При его значении более 3,5 нг/мл прогнозируют прогрессирование абдоминального ожирения. Однако, данный известный способ учитывает риск прогрессирования ожирения только в случаях метаболического синдрома и не рассматривает таковую вероятность задолго до метаболических нарушений, что снижает его прогностическую ценность и возможность использования в доклинический период.
Также известен способ дифференциальной диагностики экзогенно-конституциональной и гипоталамической форм первичного ожирения у женщин (Патент РФ №1442189), согласно которому исследуют динамику секреции пролактина на введение нейропептида - люлиберина путем определения в пробе венозной крови исходного уровня гормона и последующего введения внутривенно люлиберина в дозе 100 мкг однократно. Затем исследуют кровь на пролактин на 30, 60, 90 и 120-й минуте после введения препарата. И при повышении уровня секреции по сравнению с исходным делают вывод об экзогенно-конституциональной форме ожирения, а при стабильном уровне в сравнении с исходным определяют гипоталамическую форму первичного ожирения. Способ направлен на постановку правильного диагноза в спорных случаях.
Недостатками указанного способа является то, что данная методика лишь уточняет клинический диагноз, не определяя вероятность развития нарушений углеводного и жирового обменов ассоциированных с воздействием негативных факторов среды обитания.
В уровне техники описан способ оценки показания для медикаментозной терапии ожирения в сочетании с инсулинорезистентностью у детей (Патент РФ №2279080). Сущность способа: в эритроцитах капиллярной крови у детей с ожирением и подтвержденной инсулинорезистентностью определяют соотношение водных фракций - коэффициент гидратации и при его значении равном или выше 5,36 состояние расценивают как требующее медикаментозной терапии метформином. Применение способа, при простоте выполнения, позволяет осуществлять индивидуальный подход к назначению метформина у детей с ожирением и сформировавшейся инсулинорезистентностью.
Его недостатками является то, что данный способ применим лишь для коррекции лечения, а не для определения индивидуальной чувствительности и всего комплекса медико-профилактических мероприятий (формирование контингентов риска, подбор индивидуальной диеты и физической нагрузки, медикаментозной коррекции и др).
Из Патента РФ №2452966 известен способ прогнозирования риска развития ожирения у практически здоровых людей, согласно которому в крови людей определяют концентрацию α-фетопротеина (АФП) и содержание Т-лимфоцитов с рецептором к трансферрину (CD71+). На основании полученных данных рассчитывают прогностический индекс (ПИ) как результат отношения концентрации АФП в МЕ/л к абсолютному содержанию лимфоцитов CD71+ в кл/л (ПИ=АФПЛ1Ю71). При величине ПИ равной 8,1 и более прогнозируется риск развития ожирения. Заявленный способ можно применять для выявления риска развития ожирения у лиц, ведущих малоподвижный образ жизни, а также при назначении глюкокортикоидов и иммунодепрессивной терапии, при наследуемой патологии с метаболическим дефектом. Его недостатком является то, что данный способ не учитывает вероятность формирования ожирения у детей в условиях воздействия негативных факторов среды обитания.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ, описанный в презентации «Риск ассоциированные механизмы формирования избытка массы тела и ожирения в условиях пероральной экспозиции остаточными количествами продуктов гиперхлорирования питьевой воды (хлороформ, тетрахлорметан)», автор Лужецкий К.П., 2015 г. (http://fcrisk.m/sites/default/files/upload/conference/953/fcrisk_conf_13-15.05.2015_luzhetskiy.pdf).
Согласно этому известному способу проводят отбор пробы крови у ребенка, устанавливают в ней концентрацию хлороформа и тетрахлорметана; далее определяют ряд лабораторных показателей, по отклонению которых от нормы судят о возможности ожирения у ребенка. В известном способе указано, что в качестве основных риск ассоциированных механизмов формирования избытка массы тела и ожирения у детей в условиях пероральной экспозиции остаточными количествами продуктов гиперхлорирования выступают:
- дисфункция гипоталамо-адреналовой (лабораторные маркеры-показатели: повышение уровня адреналина, норадреналина, серотонина, кортизола) и гипофизарно-тиреоидной системы (маркеры: снижение гормоны щитовидной железы Т3 и Т4, повышение тиреотропного гормона ТТГ),
- развивающаяся на фоне активации процессов свободнорадикального окисления, накопления продуктов пероксидации, перенапряжения и истощение ресурсов антиоксидантной защиты (маркеры: повышение гидроперекисей липидов, малонового диальдегида (МДА), глутатионпероксидазы, снижение антиоксидантной активности сыворотки и супероксиддисмутазы),
- с нарушением нейромедиаторных процессов (маркеры: снижение γ-Аминомасляной кислоты (ГАМК), повышение глутомата),
- и последующей дисрегуляцией жирового и углеводного обмена (резкая дисгармоничность физического развития, формирование избытка массы тела и ожирения, повышение уровня лептина и С-пептида в крови).
Все это позволяет обосновать комплекс информативных биохимических показателей ранней донозологической диагностики избытка массы тела и ожирения.
Недостатком указанного известного способа является его сложность выполнения, ввиду того, что требуется определять уровень множества лабораторных показателей. А, кроме того, известный способ не позволяет учитывать наследственную предрасположенность и индивидуальный генный полиморфизм у экспонированного населения, что снижает точность и достоверность способа.
Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в обеспечении возможности оценки, прогнозирования индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, подверженных сочетанному воздействию повышенного содержания хлороформа и тетерахлорметана, которые поступают в организм с питьевой водой.
Поставленный технический результат достигается предлагаемым способом оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана, включающим отбор пробы крови, определение в ней концентрации хлороформа и тетрахлорметана, определение лабораторных показателей, по которым судят о риске формирования избыточной массы тела и ожирения, при этом новым является то, что в качестве лабораторных показателей используют уровни общего холестерина и липопротеида низкой плотности ЛПНП, и при обнаружении в пробе крови концентрации хлороформа и тетрахлорметана выше референтной, при одновременном установлении уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л, проводят анамнестическое обследование ребенка для выяснения предрасположенности к формированию нарушения жирового и углеводного обмена по семи признакам по трехбалльной шкале:
Figure 00000001
и при наличии у ребенка суммарной балльной оценки 6 и более баллов при указанном анамнестическом обследовании, проводят генетическое исследование, заключающееся в том, что отбирают у ребенка пробу буккального эпителия, осуществляют выделение из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК сорбентным методом, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции проводят генотипирование полиморфизма, используя в качестве праймера участок ДНК гена кодирующего серотониновый рецептор HTR2A rs7997012, путем исследования его аллельного состояния, устанавливая при этом для участка гена HTR2A rs7997012 одно из следующих его состояний: гомозиготное нормальное, гомозиготное вариантное, гетерозиготное, и при одновременном выполнении следующих условий: повышение уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л; наличие у ребенка 6 и более баллов при анамнестическом обследовании; наличие гетерозиготного генотипа гена HTR2A rs7997012; повышение концентрации тетрахлорметана в крови выше референтной и концентрации хлороформа в пределах 5,17-5,59 мкг/л, прогнозируют риск формирования у ребенка избыточной массы тела, а при концентрации хлороформа равной или более 5,79 мкг/л, прогнозируют риск формирования ожирения.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Приоритетным направлением современной профилактической медицины является предупреждение развития заболеваний, ассоциированных с негативным воздействием факторов среды обитания. Данные эпидемиологических и клинических наблюдений свидетельствуют о том, что на территориях загрязнения объектов среды обитания заболеваемость населения хронической соматической патологией в 1,2-2,6 раза превышает среднероссийские показатели. Среди химических техногенных факторов, загрязняющих питьевую воду, серьезную опасность из-за возможности нарушения состояния здоровья, в т.ч. патологии эндокринной системы, жирового и углеводного обмена, при хроническом пероральном поступлении представляют хлорорганические соединения (далее - ХОС) в воде (преимущественно, это хлороформ и тетрахлорметан).
Хлор и его соединения при поступлении в организм в процессе биотрансформации обладают способностью образовывать более токсичные, по сравнению с исходными загрязнениями, метаболиты, способные преодолевать гематоэнцефалический и плацентарный барьеры, кумулироваться в жировой ткани, путем алкилирования и (или) стимуляции перекисного окисления липидов, повреждать плазматические и внутриклеточные мембраны, запуская кальциевый механизм гибели клеток и нарушение липидного обмена.
Следует пояснить, что избыточная масса тела хоть у взрослого, хоть у ребенка, сопровождается снижением чувствительности тканей к инсулину. Известно, что при увеличении размеров адипоцитов в них уменьшается число рецепторов к инсулину и снижается чувствительность к нему, усиливаются процессы липолиза, то есть инсулинорезистентность является защитным механизмом, направленным на ограничение чрезмерного образования жира из глюкозы при ожирении. Это сопровождается повышением концентрации жирных кислот. При ожирении отмечаются структурно-функциональные изменения клеточных мембран.
Большое значение имеет нарушение метаболизма внутриклеточного кальция. Известно, что инсулин модифицирует мембранно-связанные ферменты, способствуя структурным перестройкам мембран. Изменения структуры клеточных мембран связаны с активацией процессов перекисного окисления липидов при ожирении. Следует отметить, что ожирение тесно связано с развитием ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии, возникновением сахарного диабета 2 типа. Сопутствующими патологиями ожирения являются синдром обструктивных апноэ во сне, артрозы, выявлено увеличение частоты регистрации рака толстого кишечника и желчного пузыря. Вот почему ранняя оценка риска развития ожирения или избыточной массы тела у детей является важной задачей для современной педиатрии и эндокринологии.
Благодаря использованию в качестве исследуемого материала пробы крови обеспечивается простота, надежность и доступность исследований, а также получение результатов нужной информативности.
Установление содержания хлороформа и тетрахлорметана именно в крови обусловлено тем, что кровь является самой гомеостатичной средой (управляемость и регулируемость концентраций составляющих ее компонентов) и единственной, имеющей реферируемые константы в отношении техногенных химических веществ. Такие хлорорганические соединения как хлороформ и тетрахлорметан являются истинными ксенобиотиками и их содержание в крови не допускается (референтная концентрация 0,0 мг/л).
Применение в предлагаемом способе в качестве лабораторных показателей уровня общего холестерина и уровня ЛПНП обусловлено связью этих показателей с формированием нарушения жирового и углеводного обмена. Впервые установлено, что у детей потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием ХОС и имеющих в биосредах концентрации хлороформа и тетрахлорметана, при повышении в крови уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л (возрастная норма 3,11-5,18 ммоль/л) и ЛПНП выше 1,8 ммоль/л (возрастная норма 1,55-3,63 ммоль/л), возрастает вероятность формирования нарушений жирового и углеводного обмена (избытка массы тела и ожирения, R2=0,57-0,6; 289,5≤F≥708,9; р<0,001). А обычно из уровня техники известно, что все прогнозы и диагностика обеспечиваются показателями, значения которых выше или ниже физиологической нормы.
Благодаря тому, что в предлагаемом способе дополнительно используют информацию о предрасположенности к формированию нарушения жирового и углеводного обмена через анамнестическое обследование ребенка по семи признакам, которые оценивают по трехбалльной шкале, обеспечивается более точное и достоверное прогнозирование вероятности возникновения избыточной массы тела и ожирения. Указанная шкала получена и применена впервые для этой цели.
Figure 00000002
С целью более точной персонализации индивидуального риска формирования метаболических нарушений на последнем этапе предлагаемого способа применяется генетическое исследование вариации гена HTR2A (rs7997012), определяющего передачу сигнала к рецептору серотонина и патогенетически связанного с формированием нарушений жирового и углеводного обмена), т.к. именно он характеризовался достоверным увеличением частоты встречаемости вариантного гомозиготного и гетерозиготного генотипа, относительно неэкспонированного хлороформом населения. Методами корреляционного анализа и математического моделирования между указанными диагностическими и клинико-лабораторными показателями (уровень общего холестерина и ЛПНП); наследственная предрасположенность (по индивидуальной шкале); генетическими показателями полиморфизма и содержанием в крови хлороформа и тетрахлорметана, установлена достоверная зависимость.
Благодаря использованию в качестве исследуемого материала буккального эпителия (пробы биологического материала из ротоглотки), обеспечивается простота и надежность исследований, а также получение нужной информативности, в плане выделения из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и посредством полимеразной цепной реакции (ПНР) проведения генотипирования полиморфизма используется в качестве праймера участок ДНК гена HTR2A (rs7997012) путем исследования его аллельного состояния, устанавливая при этом для исследуемого гена одно из следующих его состояний: гомозиготное нормальное, гомозиготное вариантное, гетерозиготное. Это необходимо для того, чтобы выявить наличие вариантного аллеля гена HTR2A, функционально связанного с формированием избытка массы тела и ожирения.
Кроме того, в предлагаемом способе выделена определенная последовательность операций. Это обусловлено тем, чтобы генные исследования, как самые дорогостоящие, выполняются в последнюю очередь, при наличии предварительных подтвержденных данных о вероятности формирования метаболических нарушений. Это позволяет исключить дополнительные затраты на реализацию предлагаемого способа.
Таким образом, при оценке индивидуального риска у ребенка влияния хлороформа и тетрахлорметана на формирование нарушений углеводного и жирового обмена в предлагаемом способе рекомендуется использовать следующие одновременно присутствующие критерии: повышение уровня общего холестерина в крови ребенка выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л; наличие у ребенка 6 и более баллов при анамнестическом обследовании; наличие гетерозиготного генотипа гена HTR2A rs7997012; повышение концентрации тетрахлорметана в крови выше референтной и концентрации хлороформа в пределах 5,17-5,59 мкг/л (прогноз риска формирования у ребенка избыточной массы тела при потреблении питьевой воды с хлороформом и тетрахлорметаном), а при концентрации хлороформа равной или более 5,79 мкг/л - прогноз риска формирования ожирения.
Именно благодаря расширению информационных показателей, связанных с избытком массы тела и ожирением, их объективных числовых значений, и одновременно с количеством химических токсикантов - хлороформа и тетрахлорметана в крови, и будет обеспечена точность и достоверность оценки влияния этих ХОС на развитие указанной патологии. А при отсутствии хотя бы одного из вышеуказанных критериев оценивают процесс формирования избыточной массы тела и ожирения у ребенка в присутствии хлороформа и тетрахлорметана как нормальный.
Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности всех операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
1. Выбирают территорию экологического риска, характеризующуюся наличием повышенного содержания хлороформа и тетрахлорметана в воде, использующейся населением, в частности, детским, в качестве питьевой воды. Оценку полученных концентраций хлороформа и тетрахлорметана в питьевой воде выполняют на основании сравнительного анализа с предельно допустимыми концентрациями в воде водных объектов в соответствии с ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»; так же используют результаты мониторинговых наблюдений за период 2013-2014 гг. (данные ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае» или данных Роспотребнадзора своей территории) и натурные исследования любого учреждения, имеющего аккредитацию на выполнение данных исследований.
2. На указанной территории производят отбор группы детей одной этнической популяции. Затем производят отбор пробы крови у обследуемого ребенка для определения содержания хлороформа и тетрахлорметана. Определение уровня хлороформа и тетрахлорметана в крови детей выполняют методом анализа равновесной паровой фазы на газовом хроматографе «Кристалл-5000» с капиллярной колонкой DB-624 и селективным детектором электронного захвата в соответствии с МУК 4.1.2115-06. И при обнаружении хлороформа и тетрахлорметана в пробе крови (каждого более 0,0 мкг/л), выполняется биохимическое определение в крови уровня общего холестерина и ЛПНП.
3. При превышении уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л (возрастная физиологическая норма 3,11-5,18 ммоль/л) и ЛПНП выше 1,8 ммоль/л (возрастная физиологическая норма 1,55-3,63 ммоль/л) проводят последующее анамнестическое обследование ребенка для выяснения предрасположенности к формированию нарушения жирового и углеводного обмена по семи признакам по трехбалльной шкале:
Figure 00000003
Figure 00000004
и при наличии у ребенка суммарной балльной оценки 6 и более баллов при указанном анамнестическом обследовании, проводят последующее генетическое исследование.
4. При генетическом исследовании у ребенка отбирают пробу, буккального эпителия (в виде мазка со слизистой оболочки ротоглотки), причем забор осуществляют сухими стерильными зондами с ватными тампонами вращательными движениями без травматизации после предварительного полоскания полости рта водой.
После забора материала тампон (рабочую часть зонда с ватным тампоном) помещают в стерильную пробирку типа «Эппендорф» с 500 мкл транспортной среды (стерильный 0,9%-ный раствор NaCl). Конец зонда отламывают или отрезают, с расчетом, чтобы он позволил плотно закрыть крышку пробирки. Пробирку с раствором и рабочей частью зонда закрывают.
Далее производят выделение ДНК из пробы. Для этого пробы в количестве 100 мкл лизируют 300 мкл лизирующего раствора, представляющего собой 0,5%-ный раствор саркозила и протеиназы K (20 мг/мл) в ацетатном буфере (pH 7,5). Затем добавляют сорбент (каолин) и последовательными процедурами промывки отмывают фосфатно-солевым буфером (pH 7,2) пробы от белков и смесью изопропиловый спирт: ацетон от липидов. Нуклеиновые кислоты остаются при этом на сорбенте. Далее адсорбированные на сорбенте ДНК из пробы экстрагируют ТЕ-буфером, представляющим собой смесь 10 мМ трис-HCl и 1 мМ ЭДТА (pH 8,0). Экстракт подвергают центрифугированию. После центрифугирования пробирки надосадочная жидкость содержит очищенную ДНК.
5. Затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) проводят генотипирование полиморфизма, используя в качестве праймера участок ДНК гена кодирующего серотониновый рецептор - HTR2A (rs7997012), путем исследования его аллельного состояния, устанавливая при этом для гена HTR2A одно из следующих его состояний: гетерозиготное или гомозиготное.
ПНР проводят на детектирующем амплификаторе с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» с использованием готовых наборов праймеров и зондов производства ЗАО «Синтол» (Россия, Москва), в котором в качестве амплифицируемой цепочки нуклеотидов использовался участок ДНК гена HTR2A (rs7997012). ПЦР проводили, используя информацию из Методических рекомендаций MP 4.2.0075-13 «Перечень маркеров генного полиморфизма, отвечающих за особенности мутагенной активности техногенных химических факторов».
Проводят реакцию амплификации, это достигается тем, что для исследования аллельного состояния каждого гена у отдельного человека готовят свою реакционную смесь. В пробирку вносят 0,1 мкл готовой смеси праймеров (принятый в генетике термин, обозначающий конечные нуклеотиды с меткой, ограничивающие (отрезающие) амплифицируемую цепочку нуклеотидов гена) и зондов для выбранного гена HTR2A (rs7997012). В эту же пробирку добавляют остальные компоненты необходимые для осуществления ПЦР: нуклеотиды (дезоксинуклеозидтрифосфаты: по 10 мМ дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ), буфера (100 мМ трис-НСl-буфера, 500 мМ KCl, 40 мМ MgCl2) и Tag F-полимеразы. Вносят пробу в количестве 10 мкл. Таким образом, общий объем реакционной смеси составляет 25 мкл.
Пробирка плотно закрывается пробкой и устанавливается в амплификатор. При проведении ПЦР амплификацию и детекцию проводят на детектирующем амплификаторе CFX96 фирмы Bio-Rad.
Используется универсальная программа амплификации, подобранная производителем прибора CFX96 фирмой Bio-Rad (USA). Она включает в себя несколько этапов: 1 этап - активация TaqF-полимеразы (режим «горячего старта») продолжается 15 мин при 95°C; 2 этап - установочные циклы амплификации без измерения флуоресценции (5 циклов); 3 этап - рабочие циклы амплификации с измерением флюоресценции (40 циклов).
Каждый цикл амплификации включает в себя денатурацию ДНК (5 с при 95°C), отжиг праймеров (20 с при 60°C) и саму реакцию полимеризации ДНК (15 с при 72°C).
Регистрация сигнала флюоресценции, возникающего при накоплении продуктов амплификации участков ДНК проводится в режиме «реального времени» после стадии отжига праймеров для выбранных генов по каналу VIC - для детекции одного из аллельных вариантов генов, и по каналу FAM - для альтернативного варианта.
Результаты интерпретируются на основании наличия (или отсутствия) пересечения кривой флюоресценции с установленной на заданном уровне пороговой линией, что соответствует наличию (или отсутствию) значения порогового цикла (N) в соответствующей графе в таблице результатов, отображаемой в программном обеспечении для амплификатора CFX96.
По соотношению пороговых циклов, полученных по двум каналам детекции, определяют состояние гена HTR2A (rs7997012) в исследуемом участке ДНК (метод аллельной дискриминации). Возможных вариантов состояния гена было два: гомозиготное - в случае, когда одно из значений порогового цикла не определяется (ниже пороговой линии) и гетерозиготное - в случае, когда получено два значения пороговых циклов и по этим каналам получены параболические кривые флюоресценции. В зависимости от того, накопление какого продукта амплификации происходит в реакции, устанавливается гетерозиготное или гомозиготное (нормальное или вариантное) состояние гена HTR2A.
6. И при одновременном выполнении следующих условий: повышение уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л; наличие у ребенка 6 и более баллов при анамнестическом обследовании; наличие гетерозиготного генотипа гена HTR2A rs7997012; повышение концентрации тетрахлорметана в крови выше референтной и концентрации хлороформа в пределах 5,17-5,59 мкг/л, прогнозируют риск формирования у ребенка избыточной массы тела, а при концентрации хлороформа равной или более 5,79 мкг/л, прогнозируют риск формирования ожирения.
При проведении испытаний по реализации предлагаемого способа выполнено обследование детского населения, проживающего в различных по содержанию хлороформа и тетрахлорметана в питьевой воде условиях среды обитания.
Группу наблюдения составили 192 ребенка (94 мальчика и 98 девочек) (6,33±0,13 лет), потребляющих питьевую воду ненормативного качества по содержанию хлорорганических соединений (хлороформ до 2,8 ПДК, в концентрации 0,15-0,17 мг/л, тетрахлорметан - до 3,7 ПДК, 0,0044-0,0074 мг/л). Доля нестандартных проб по содержанию хлороформа составила 78-100% от общего количества исследованных проб, тетрахлорметана - 12,5-14,3%.
Группу сравнения составили 133 ребенка (68 мальчиков и 64 девочки, р≥0,05) аналогичного возраста (6,07±0,14 лет, р≥0,05), потребляющих питьевую воду, соответствующую гигиеническим нормативам (содержание хлороформа - 0,0003-0,0004 мг/л, тетрахлорметан - 0,0003-0,0004 мг/л). Других загрязняющих питьевую воду веществ, превышающих ПДК и способных оказывать негативное влияние на эндокринную систему и гормоногенез, на территориях исследования выявлено не было.
Группы исследования были сопоставимы по возрасту, полу, этническому составу, сопутствующей патологии, социально-экономическому уровню семьи, качеству и составу питания.
В качестве маркеров экспозиции, для каждого обследуемого ребенка, рассматривалось содержание хлороформа и тетрахлорметана в крови. Определение уровня хлороформа и тетрахлорметана в крови детей выполнялось методом анализа равновесной паровой фазы на газовом хроматографе «Кристалл-5000» с капиллярной колонкой DB-624 и селективным детектором электронного захвата в соответствии с МУК 4.1.2115-06.
Лабораторную диагностику уровня общего холестерина и ЛПНП выполняли по стандартным методикам с помощью биохимического анализатора «Konelab 20» (ThermoFisher, Финляндия).
У детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием ХОС, установлена достоверная причинно-следственная связь развития избытка массы тела с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана в крови (с увеличением концентрации ХОС в крови вероятность развития метаболических нарушений увеличивается, R2=0,57-0,6; 289,5≤F≥708,9; р<0,001).
При проведении исследований были рассмотрены вариации 9 патогенетически значимых для развития метаболических и антиоксидантных нарушений генов: глутатионтрансферазы (GSTA4 rs3756980), сульфотрансферазы (SULT1A1 Arg213His), супероксиддисмутазы-2 (SOD2 С14510А), эстрогенового рецептора (ESR1 2152A/G), серотонинового рецептора (HTR2A rs7997012), белка сиртуина (SIRT1 rs7069102), гамма-рецептора пероксисом (PPARG rs2016520), белка апо-Е (АРОЕ 471С/Т) и глюкокортикоидного рецептора (NR3C1 Asn363Ser). Все они идентифицировались как маркеры индивидуальной чувствительности, т.е. маркеры предрасположенности к негативным ответам на воздействие хлороформа и тетрахлорметана. Для исследования полиморфных вариантов в указанных генах использовали методику ПЦР, в основе которой лежит реакция амплификации и детекция продуктов этой реакции. Забор материала для ПЦР проводился методом взятия у ребенка мазков со слизистой оболочки ротоглотки. Затем проводили выделение ДНК с помощью сорбентного метода. Для определения генотипа человека использовали метод аллельной дискриминации (MP 4.2.0075-13 «Перечень маркеров генного полиморфизма, отвечающих за особенности мутагенной активности техногенных химических факторов»).
Моделирование влияния хлороформа и тетрахлорметана в крови на вероятность формирования нарушений жирового и углеводного обмена, как для всей субпопуляции, так и для наиболее чувствительных подгрупп, выполнено в соответствии с MP 2.1.10.0062-12. «Количественная оценка неканцерогенного риска при воздействии химических веществ на основе построения эволюционных моделей», при помощи построения моделей логистической регрессии для различных уровней экспозиции. Вероятность развития различных форм нарушения жирового и углеводного обмена в зависимости от экспозиции (концентрации хлороформа, тетрахлорметана в крови), у детей с вариациями генов, описывается логистической функцией:
Figure 00000005
,
где р - вероятность;
b0, b1 - параметры уравнения, определяемые с помощью регрессионного анализа;
x - концентрация хлороформа (концентрация тетрахлорметана), мкг/л.
Оценка риска здоровью (R) производилась с учетом вероятности (р) и тяжести (g) заболевания с использованием формулы R=р⋅g. Показатель тяжести формирования нарушений жирового и углеводного обменов (МКБ10: Е67.8 - избыток массы тела, Е66.0 - ожирение) оценивался в соответствии со шкалой степени тяжести нарушений здоровья на уровне верхней границы для заболеваний легкой тяжести - 0,0004 (Патент РФ №2368322 «Способ определения интегрального допустимого риска отдельных классов и видов продукции для здоровья человека»).
Сравнение групп по количественным признакам проводили с использованием двухвыборочного критерия Стьюдента; оценку зависимостей между признаками - методом корреляционно-регрессионного анализа для количественных переменных. Значимость взаимосвязей и различия между выборками считались достоверными при значении для р<0,05. Корреляционный анализ выполнен по методу Спирмена. Тесты на соблюдение равновесия Харди - Вайнберга и выявление ассоциаций методом Пирсона χ2 выполняли с помощью программы «ГенЭксперт» (Государственный Научный Центр Российской Федерации "ГосНИИ генетика"). Исследуемые группы находились в равновесном (устойчивом) состоянии по частотам генотипов изученных генов (р<0,05). Анализ полученной информации осуществлялся статистическими методами (Statistica 7.0) и с помощью программных продуктов, сопряженных с приложениями MS-Office.
По данным обращаемости за медицинской помощью в 2013 г. количество случаев выявленной эндокринной патологии у детей, проживающих на территории исследования, откуда были выбраны дети группы наблюдения, составляло - 175%, что в 2,3 раза выше уровня заболеваемости на территории сравнения - 74,9%. В качестве приоритетной эндокринной патологии у детей на территории исследования диагностировались различные формы нарушения жирового и углеводного обмена (избыток массы тела - 17,4%, ожирение - 30,6%), уровень распространенности которых на протяжении последних трех лет в 4,2-7,0 и 6,4-8,5 раза превышал показатели территории сравнения (2,4-4,1% и 3,6-9,4% соответственно, р=0,001-0,041).
На основании проведенной оценки риска установлено, что при пероральном поступлении с питьевой водой хлороформа и тетрахлорметана, у экспонированного населения на территории исследования формируется неприемлемый неканцерогенный риск (HQ) развития патологии эндокринной системы, который равен 1,75, что в 11,3 раз выше, чем на территории сравнения (HQ=0,14). Вклад ХОС: хлороформа и тетрахлорметана, в индекс опасности развития эндокринных нарушений достигает 85,7%.
Содержание хлороформа у детей группы наблюдения составляло 0,69±0,04 мкг/л (референтная концентрация - 0,0±0,0 мкг/л, р<0,01), тетрахлорметана - 0,02±0,001 мкг/л (референтная концентрация - 0,0±0,0 мкг/л, р<0,01), что в 2,3-5,0 раз выше показателей группы сравнения (0,29±0,01 и 004±0,001 мкг/л соответственно) (р<0,05). Данные приведены в таблице 1.
В ходе химико-аналитического исследования проб крови у детей группы наблюдения диапазон индивидуальных концентраций маркерного показателя (хлороформа) составлял от 0,1 до 6,0 мкг/л.
По результатам углубленного клинического врачебного обследования патология эндокринной системы в общей структуре заболеваний в группе наблюдения занимала третье ранговое место и диагностировалась в два раза чаще (23,8%), чем в группе сравнения (10,7%, р=0,05). При этом вероятность развития эндокринных нарушений в 2,4 раза превышала показатели в группе сравнения (отношение шансов ОШ=2,39; доверительный интервал ДИ 0,84-6,82; р<0,05). В качестве основных нозологических форм в структуре заболеваемости детей из группы наблюдения преобладали: избыточная масса тела (МБК: Е67.8) - 10,7% и ожирение (МБК: Е66.0) - 5,3%, что в 2,4 раз чаще, чем в группе сравнения (4,3% и 2,2% соответственно, р=0,021-0,14).
На основании эпидемиологических исследований установлена достоверная причинно-следственная связь развития избытка массы тела за счет избыточного питания (МКБ10: Е67.8, R2=0,84; F - 280,5; р<0,001) и ожирения (МКБ: Е66.0, R2=0,1; F - 868,01; р<0,001) с повышенным содержанием хлороформа в крови.
При проведении биохимического исследования содержание общего холестерина (4,39±0,14 ммоль/л) и ЛПНП (2,6±0,08 ммоль/л) в 1,13-1,4 раза превышало показатель группы сравнения (3,88±0,12 ммоль/л и 1,8±0,03 ммоль/л соответственно), хотя и находилось в пределах физиологической нормы (р=0,05-0,05) (таблица 2). Исходя из этих результатов, были установлены нижние пределы уровней общего холестерина и ЛПНП в крови детей, характеризующихся повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана, а именно: уровень общего холестерина должен быть выше 3,9 ммоль/л и уровень ЛПНП - выше 1,8 ммоль/л.
По данным анамнестического исследования с использованием диагностической балльной шкалы у детей, приживающих в условиях пероральной экспозиции ХОС, выявлена статистически достоверная зависимость отягощенного перинатального анамнеза и наследственной предрасположенности с формированием избытка массы тела и ожирением (таблица 5). У детей, набирающих в ходе опроса 6 баллов и более, коэффициент корреляции составлял r=0,31-0,52 (р=0,01-0,05). При меньшем уровне наследственной предрасположенности достоверные связи выявлены не были.
По данным генетического тестирования у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана, полиморфизм только гена HTR2A (rs7997012) (из 9-ти исследованных), характеризовался увеличением в 1,8 раза частоты встречаемости вариантного гомозиготного и гетерозиготного генотипа, относительно группы сравнения (р=0,003).
В качестве маркера индивидуальной чувствительности к экспозиции ХОС: хлороформа и тетрахлорметана, для развития метаболических нарушений рассматривались вариации гена рецептора серотонина HTR2A (rs7997012), как наиболее патогномоничного для формирования нарушений углеводного и жирового обмена.
По результатам генетического обследования распространенность в исследуемой выборке вариации нормального гомозиготного АА состояния гена HTR2A (rs7997012) достигает 50,5%, вариации гетерозиготного AG состояния гена HTR2A (rs7997012) - 33,3%, вариации вариантного гомозиготного GG состояния гена HTR2A (rs7997012) - 16,2%.
Для выборки в целом (т.е. и для группы наблюдения и для группы сравнения) определены коэффициенты, характеризующие зависимость вероятности формирования избыточного питания (b0=-2,13, b1=238,4) и ожирения (b0=-3,25, b1=294,6) от экспозиции хлороформа (при этом в качестве маркера потому использован хлороформ, т.к. его вклад в индекс опасности развития эндокринных нарушений при пероральном поступлении максимальный и достигает 85,7%). Параметры моделей для данной зависимости, определяющие индивидуальную чувствительность составили: при избыточности питания для детей с вариацией AG гена HTR2A (rs7997012) a 0=1,73, a 1=1,53, с вариацией АА - a 0=1,73; a 1=1,41; при ожирении для детей с вариацией AG - a 0=1,36; a 1=4,65, с вариацией АА - a 0=1,43; a 1=0,06. При этом следует указать, что при вариации патологического гомозиготного GG состояния гена HTR2A (rs7997012) полученные данные были не достоверные (р>0,05), потому и не были приняты во внимание.
Результаты математического моделирования вероятности развития различных форм нарушений жирового и углеводного обмена (МКБ10: Е67.8-Е66.0), в зависимости от величины маркера экспозиции хлороформа у детей (концентрации хлороформа в крови детей) с различными вариациями гена HTR2A (rs7997012) представлены на рисунке 1.
Результаты, приведенные на рис. 1, показывают, что у детей с гетерозиготным вариантом гена HTR2A (rs7997012) с увеличением концентрации хлороформа в крови вероятность формирования избытка массы тела и ожирения возрастает и превышает частоту негативных ответов у детей, с нормальным гомозиготным вариантом гена HTR2A (rs7997012).
Ниже в таблице 3 представлены результаты математического моделирования риска здоровью в зависимости от величины маркера экспозиции хлороформа (уровень допустимого риска здоровью - 1⋅10-4), в то время, как было установлено, что по тетрахлорметану допускается только его присутствие в пробе крови в концентрации, выше референтной.
Результаты оценки риска здоровью, представленные в таблице 1, свидетельствуют о различии в индивидуальной чувствительности к экспозиции хлороформа у детей с вариациями гена HTR2A (rs7997012), определяющего передачу сигнала к рецептору серотонина и патогенетически связанного с формированием нарушений жирового и углеводного обмена. Так, если в изучаемой субпопуляции (у детей группы сравнения) в целом уровень риска здоровью, проявляющегося в виде нарушений нарушениями жирового и углеводного обмена, оценивается как приемлемый во всем диапазоне величин маркера экспозиции, то у детей с вариацией AG гена HTR2A (rs7997012), недопустимый уровень риска формирования избытка массы тела регистрируется, начиная с уровня содержания хлороформа в крови 5,17-5,59 мкг/л, а ожирения - с уровня 5,79 мкг/л и более.
Полученные оценки риска, приведенные в таблице 1, подтверждаются результатами иммуноферментного анализа уровня серотонина в сыворотки крови, функционально связанного с указанными вариациями гена HTR2A (rs7997012), отвечающего за пищевую мотивацию и кодирующего серотониновые рецепторы. У детей группы наблюдения с гетерозиготным вариантом гена HTR2A (rs7997012), в условиях пероральной экспозиции хлороформа, отмечается тенденция к снижению содержания серотонина в сыворотке крови в 1,3 раза (216,0±105,8 нг/мл), относительно показателя в группе сравнения (282,8±136,3 нг/мл) (таблица 4).
Нарушение синтеза серотонина через центральные механизмы регуляции может способствовать изменению нормальной структуры пищевого поведения, потенцировать нарушения жирового и углеводного обмена (Kim М., Bae S., Lim K. М. // Biomol. Therapeut. - 2013. - Vol. 21, №6. - Р. 476--480).
В ходе исследований установлено, что повышенный риск болезней эндокринной системы (нарушения жирового и углеводного обмена), ассоциированный с пероральной экспозицией хлороформа в питьевой воде, характеризующийся индексом опасности (HQ) 1,75 может реализоваться у детей с гетерозиготной вариацией AG гена HTR2A. При оценке риска здоровью при уровне маркера экспозиции - концентрации хлороформа, в крови в диапазоне от 0,1 до 6,0 мкг/л риск в целом по выборке характеризуется как допустимый (менее 1,0⋅10-4). В то же время, начиная с уровня содержания хлороформа в крови в диапазоне 5,17-5,59 мкг/л и равном и более 5,79 мкг/л, величина индивидуального риска формирования избыточности массы тела и ожирения (МКБ: Е67.7-66.0), может достигать недопустимых уровней у лиц с вариацией AG гена HTR2A (rs7997012)- 1,32⋅10-4 и 1,12⋅10-4 соответственно.
Для оценки достоверности полученных результатов все дети проходившие обследование были разделены на 5 групп по наличию или отсутствию исследуемых диагностических критериев. В ходе комплексной оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана, выявлено, что только при наличии всех 5 диагностических критериев выявленные связи имеют статистическую достоверность, R20,57-0,6, р=0,001 (таблица 6).
Полученные в ходе оценки параметры математических моделей могут быть использованы для прогнозирования индивидуального риска здоровью, в ходе проведения санитарно-гигиенических и эпидемиологических экспертиз, установления ущерба и иных видов оценок, связанных с внешнесредовой экспозицией хлороформа и тетрахлорметана. Результаты специальных эпидемиологических исследований позволяют учесть индивидуальные особенности генотипа человека, модифицирующие развитие таких ответов на влияние факторов среды обитания. К относительной серотониновой недостаточности, помимо несбалансированного питания, также может приводить потребление питьевой воды с повышенным содержанием хлорорганических соединений. Лиц с вариацией AG гена HTR2A (rs7997012) целесообразно рассматривать как контингента, наиболее чувствительные к воздействию таких соединений, а данные вариации генов как маркеры индивидуальной чувствительности.
Предлагаемый способ позволяет обосновать комплекс информативных показателей ранней донозологической диагностики избытка массы тела и ожирения, разработать и реализовать технологии профилактики формирующихся метаболических и функциональных нарушений жирового и углеводного обмена у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлорорганических соединений.
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011

Claims (4)

  1. Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана, включающий отбор пробы крови, определение в ней концентрации хлороформа и тетрахлорметана, определение лабораторных показателей, по которым судят о риске формирования избыточной массы тела и ожирения, отличающийся тем, что в качестве лабораторных показателей используют уровни общего холестерина и липопротеида низкой плотности ЛПНП и при обнаружении в пробе крови концентрации хлороформа и тетрахлорметана выше референтной при одновременном установлении уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л проводят анамнестическое обследование ребенка для выяснения предрасположенности к формированию нарушения жирового и углеводного обмена по семи признакам по трехбалльной шкале:
  2. Признак: Баллы - Наличие наследственной предрасположенности у родственников 1 и 2 линии по наличию метаболического синдрома, избытка массы тела и ожирения 3 - Наличие у матери отягощенного акушерско-гинекологического анамнеза во время беременности (угроза невынашивания, артериальная гипертония, токсикоз I или II половины беременности) 2 - Наличие отягощенного перинатального анамнеза (повышенный вес при рождении, задержка психомоторного развития, раннее искусственное вскармливание) 2 - Пограничный индекс массы тела (70-85 перцентиль) 2 - Нарушения режима и структуры питания 2 - Низкая физическая активность 1
  3. - Неврологические жалобы на головные боли, подъем артериального давления и нарушение зрения 1
  4. и при наличии у ребенка суммарной балльной оценки 6 и более баллов при указанном анамнестическом обследовании, проводят генетическое исследование, заключающееся в том, что отбирают у ребенка пробу буккального эпителия, осуществляют выделение из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты ДНК сорбентным методом, затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции проводят генотипирование полиморфизма, используя в качестве праймера участок ДНК гена кодирующего серотониновый рецептор HTR2A rs7997012, путем исследования его аллельного состояния, устанавливая при этом для участка гена HTR2A rs7997012 одно из следующих его состояний: гомозиготное нормальное, гомозиготное вариантное, гетерозиготное, и при одновременном выполнении следующих условий: повышение уровня общего холестерина выше 3,9 ммоль/л и уровня ЛПНП выше 1,8 ммоль/л; наличие у ребенка 6 и более баллов при анамнестическом обследовании; наличие гетерозиготного генотипа гена HTR2A rs7997012; повышение концентрации тетрахлорметана в крови выше референтной и концентрации хлороформа в пределах 5,17-5,59 мкг/л, прогнозируют риск формирования у ребенка избыточной массы тела, а при концентрации хлороформа равной или более 5,79 мкг/л прогнозируют риск формирования ожирения.
RU2016146448A 2016-11-25 2016-11-25 Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана RU2619872C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146448A RU2619872C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146448A RU2619872C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619872C1 true RU2619872C1 (ru) 2017-05-18

Family

ID=58715991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146448A RU2619872C1 (ru) 2016-11-25 2016-11-25 Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619872C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696446C1 (ru) * 2018-03-13 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) Способ прогнозирования риска развития ожирения в детском возрасте
RU2700565C1 (ru) * 2019-06-06 2019-09-19 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ определения предрасположенности к развитию ожирения у детей в условиях избыточной контаминации алюминием
RU2711600C1 (ru) * 2019-09-06 2020-01-17 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ сравнительной индикаторной оценки на популяционном уровне риска формирования нарушений жирового и углеводного обмена у детей, потребляющих питьевую воду с различным содержанием хлорорганических соединений
RU2771145C1 (ru) * 2021-09-17 2022-04-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ оценки вероятности формирования у школьников патологии эндокринной системы в виде ожирения, связанной с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и толуол, современного образовательного процесса, питания и образа жизни
RU2779085C1 (ru) * 2022-03-02 2022-08-31 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ выявления предрасположенности к развитию метаболического синдрома в виде ожирения у школьников 7-10 лет

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2279080C1 (ru) * 2005-05-03 2006-06-27 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (ГОУ ВПО СГМА Росздрава) Способ оценки показания для медикаментозной терапии ожирения в сочетании с инсулинорезистентностью у детей

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2279080C1 (ru) * 2005-05-03 2006-06-27 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию (ГОУ ВПО СГМА Росздрава) Способ оценки показания для медикаментозной терапии ожирения в сочетании с инсулинорезистентностью у детей

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FIOCCO A.J. et al. Polymorphism of the 5-HT(2A) receptor gene: association with stress-related indices in healthy middle-aged adults. Front Behav Neurosci. 2007 Nov 2; 1: 3. eCollection 2007 [Найдено 29.03.2017] [он-лайн]. Найдено из Интернет: URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2525859/. *
ЛУЖЕЦКИЙ К.П. и др. Формирование нарушений жирового и углеводного обмена, обусловленных потреблением питьевой воды с повышенным содержанием хлорорганических соединений. Медицина труда и промышленная экология. 2015; 12: 29-32. ЗЕМЛЯНОВА М.А. и др. Оценка стабильности генома у детей при длительной экспозиции тетрахлорметаном из питьевой воды. Здоровье населения и среда обитания. 2015; 12(273): 36-41. МР 4.2.0075-13. Перечень маркеров генного полиморфизма, отвечающих за особенности мутагенной активности техногенных химических факторов: методические рекомендации. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2013. 24 с. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696446C1 (ru) * 2018-03-13 2019-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) Способ прогнозирования риска развития ожирения в детском возрасте
RU2700565C1 (ru) * 2019-06-06 2019-09-19 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ определения предрасположенности к развитию ожирения у детей в условиях избыточной контаминации алюминием
RU2711600C1 (ru) * 2019-09-06 2020-01-17 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ сравнительной индикаторной оценки на популяционном уровне риска формирования нарушений жирового и углеводного обмена у детей, потребляющих питьевую воду с различным содержанием хлорорганических соединений
RU2771145C1 (ru) * 2021-09-17 2022-04-27 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ оценки вероятности формирования у школьников патологии эндокринной системы в виде ожирения, связанной с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и толуол, современного образовательного процесса, питания и образа жизни
RU2779085C1 (ru) * 2022-03-02 2022-08-31 Федеральное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН "ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью Способ выявления предрасположенности к развитию метаболического синдрома в виде ожирения у школьников 7-10 лет

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Buch et al. A genome-wide association study confirms PNPLA3 and identifies TM6SF2 and MBOAT7 as risk loci for alcohol-related cirrhosis
Hernaez et al. Association between variants in or near PNPLA3, GCKR, and PPP1R3B with ultrasound-defined steatosis based on data from the third National Health and Nutrition Examination Survey
Makkonen et al. Genetic factors contribute to variation in serum alanine aminotransferase activity independent of obesity and alcohol: a study in monozygotic and dizygotic twins
Corella et al. Association between the APOA2 promoter polymorphism and body weight in Mediterranean and Asian populations: replication of a gene–saturated fat interaction
Grant et al. A longitudinal study of DNA methylation as a potential mediator of age-related diabetes risk
RU2619872C1 (ru) Способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана
Luczynski et al. The association of the FTO rs9939609 polymorphism with obesity and metabolic risk factors for cardiovascular diseases in Polish children
Nanfa et al. Association between the TCF7L2 rs12255372 (G/T) gene polymorphism and type 2 diabetes mellitus in a Cameroonian population: a pilot study
Kerber et al. Hydrogen breath testing versus LCT genotyping for the diagnosis of lactose intolerance: a matter of age?
Saeed et al. Polycystic ovary syndrome dependency on mtDNA mutation; copy Number and its association with insulin resistance
Xu et al. Interaction of TM6SF2 E167K and PNPLA3 I148M variants in NAFLD in northeast China
de Luis et al. Relation of the rs9939609 gene variant in FTO with metabolic syndrome in obese female patients
Besheer et al. Diagnosis of cirrhosis in patients with chronic hepatitis C genotype 4: role of ABCB11 genotype polymorphism and plasma bile acid levels
Śladowska-Kozłowska et al. Associations of the eNOS G894T gene polymorphism with target organ damage in children with newly diagnosed primary hypertension
Sathyanarayana et al. A pilot study of the association between genetic polymorphisms involved in estrogen signaling and infant male genital phenotypes
Chen et al. Genetic variants in the SAMM50 gene create susceptibility to nonalcoholic fatty liver disease in a Chinese Han population
Miyaki et al. Association of a cyclin-dependent kinase 5 regulatory subunit-associated protein 1-like 1 (CDKAL1) polymorphism with elevated hemoglobin A1c levels and the prevalence of metabolic syndrome in Japanese men: Interaction with dietary energy intake
Taranto et al. Nonalcoholic fatty liver disease in women with polycystic ovary syndrome: associated factors and noninvasive fibrosis staging in a single Brazilian center
Shin et al. Variability of urinary concentrations of phenols, parabens, and triclocarban during pregnancy in first morning voids and pooled samples
Sookoian et al. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma and its coactivator-1 alpha may be associated with features of the metabolic syndrome in adolescents
Badr et al. A pilot study on the relation between irisin single-nucleotide polymorphism and risk of myocardial infarction
de Luis et al. Role of the rs10401670 variant in the resistin gene on the metabolic response after weight loss secondary to a high‐fat hypocaloric diet with a Mediterranean pattern
Rasool et al. Obesity downregulates lipid metabolism genes in first trimester placenta
Otsuka et al. High-molecular-weight adiponectin levels in healthy, community-dwelling, elderly Japanese volunteers: a 5-year prospective observational study
Słomiński et al. CCR5-Δ32 gene polymorphism is related to celiac disease and autoimmune thyroiditis coincidence in patients with type 1 diabetes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181126