RU2700565C1 - Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum - Google Patents

Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum Download PDF

Info

Publication number
RU2700565C1
RU2700565C1 RU2019117701A RU2019117701A RU2700565C1 RU 2700565 C1 RU2700565 C1 RU 2700565C1 RU 2019117701 A RU2019117701 A RU 2019117701A RU 2019117701 A RU2019117701 A RU 2019117701A RU 2700565 C1 RU2700565 C1 RU 2700565C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aluminum
gene
obesity
urine
mtnr1b
Prior art date
Application number
RU2019117701A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Владимирович Долгих
Нина Владимировна Зайцева
Инга Николаевна Аликина
Александр Владимирович Кривцов
Максим Анатольевич Гусельников
Алена Александровна Мазунина
Наталья Алексеевна Никоношина
Юлия Александровна Челакова
Ольга Алексеевна Казакова
Надежда Алексеевна Вдовина
Анастасия Алексеевна Колегова
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 RU2019117701A priority Critical patent/RU2700565C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700565C1 publication Critical patent/RU2700565C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6827Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING 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
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/582Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to paediatrics and endocrinology, and aims at determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum. Blood and urine samples are taken in a child. Urine sample is used to determine content of aluminum, and blood serum – IgG level to aluminum. DNA of buccal epithelium is extracted. On the detecting amplifier using polymerase chain reaction in real time genotyping of MTNR1B (rs 10830963) and SIRT1 (rs 7069102) gene polymorphism is carried out. At simultaneous detection of the following diagnostic criteria: presence of variant homozygous or heterozygous genotypes of gene MTNR1B (rs 10830963) and gene SIRT1 (rs 7069102) under condition of simultaneous excess of aluminum concentration in urine by more than 2 times compared to reference level of aluminum content in urine, as well as when the physiological norm of IgG level to aluminum is exceeded in comparison with the upper limit, a conclusion is made on the child's propensity to develop obesity in conditions of excessive contamination with aluminum.
EFFECT: invention provides reliable assessment of aluminum effect on predisposition of manifestations of endocrine disorders in the form of obesity.
1 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, эндокринологии, и может быть использовано для ранней диагностики и прогнозирования токсического действия алюминия на проявление ожирения и избыточной массы тела у детей. Изобретение предназначено для идентификации неблагоприятного воздействия алюминия, поступающего из окружающей среды, на здоровье ребенка, проживающего на территориях с повышенным содержанием этого токсиканта в атмосферном воздухе и в питьевой воде.The invention relates to medicine, namely to pediatrics, endocrinology, and can be used for early diagnosis and prediction of the toxic effects of aluminum on the manifestation of obesity and overweight in children. The invention is intended to identify the adverse effects of aluminum from the environment on the health of a child living in areas with a high content of this toxicant in ambient air and in drinking water.

Изобретение может быть использовано для постановки предварительного диагноза как в специализированных клиниках при обследовании пациентов, так и в обычных учреждениях здравоохранения. Результаты указанных обследования необходимы для разработки индивидуальных программ профилактики, а кроме того, могут быть использованы при формировании санитарно-гигиенических мероприятий по предупреждению и устранению воздействия вредных химических веществ, в частности, алюминия, обуславливающего формирование ожирения (метаболического синдрома) у детей.The invention can be used to make a preliminary diagnosis both in specialized clinics for the examination of patients, and in conventional healthcare institutions. The results of these examinations are necessary for the development of individual prevention programs, and in addition, they can be used in the formation of sanitary and hygienic measures to prevent and eliminate the effects of harmful chemicals, in particular aluminum, which causes the formation of obesity (metabolic syndrome) in children.

Актуальность предлагаемого способа определяется тем, что повышенный уровень алюминия в окружающей среде может явиться причиной патологии эндокринной системы.The relevance of the proposed method is determined by the fact that an increased level of aluminum in the environment can cause pathology of the endocrine system.

В связи с широким использованием химических технологий в различных производственных циклах и сферах человеческой деятельности пристальное внимание ученых и медиков привлекает проблема выявления пороговых критериев, позволяющих на ранних этапах оценить, что воздействие вредного химического вещества превышает компенсаторные возможности организма и наносит вред здоровью человека, особенно детям, в связи с несформировавшимися в полной мере компенсаторными возможностями. Актуальность исследования неблагоприятного воздействия алюминия особенно обусловлена на территориях, вблизи которых размещены предприятия цветной металлургии.Due to the widespread use of chemical technologies in various production cycles and areas of human activity, the attention of scientists and physicians is attracted by the problem of identifying threshold criteria that allow us to assess at an early stage that the exposure to a harmful chemical exceeds the compensatory capabilities of the body and harms human health, especially children, in connection with the fully formed compensatory capabilities. The relevance of the study of the adverse effects of aluminum is especially determined in the territories near which non-ferrous metallurgy enterprises are located.

Для задач оценки степени воздействия среды обитания на здоровье, ранней диагностики нарушений здоровья, а также для выбора эффективной профилактики, актуальным является выделение маркерных показателей конкретных заболеваний или их предвестников у человека под воздействием алюминия, которые могут быть использованы в качестве индикаторов нарушения эндокринной системы и в качестве дополнительных диагностических критериев санитарно-эпидемиологической обстановки.For the tasks of assessing the degree of environmental impact on health, early diagnosis of health disorders, and also for choosing effective prevention, it is important to highlight marker indicators of specific diseases or their precursors in humans under the influence of aluminum, which can be used as indicators of endocrine disruption and as additional diagnostic criteria for the sanitary-epidemiological situation.

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 последние годы впервые вышли на первое место и составили

Figure 00000001
(48,1% случаев в структуре эндокринной заболеваемости). У детей, проживающих в условиях повышенного содержания алюминия, установлена достоверная причинно-следственная связь вероятности развития заболеваний эндокринной системы и избыточного питания с повышенным содержанием алюминия в моче (доля дисперсии зависимой переменной R2=0,47-0,7; 261,5≤F≥672,4; достоверность р=0,001).According to the results of epidemiological studies, in the Russian Federation the prevalence of overweight in children in different regions of Russia ranges from 5.5 to 11.8%, and about 5.5% of children living in rural areas and 8.5% of children are obese. - in the city. Obesity and excess body weight (according to the International Classification of Diseases ICD-10: E66.0-E67.8) in recent years for the first time came first and amounted to
Figure 00000001
(48.1% of cases in the structure of endocrine morbidity). In children living in conditions of high aluminum content, a reliable causal relationship was established between the likelihood of developing diseases of the endocrine system and excess nutrition with a high content of aluminum in the urine (the proportion of the variance of the dependent variable R 2 = 0.47-0.7; 261.5≤ F≥672.4; significance p = 0.001).

Ожирение - избыточное отложение жира в организме, может быть либо самостоятельным многофакторным заболеванием, либо синдромом, сопровождающим другие заболевания.Obesity - excess fat deposition in the body, can be either an independent multifactorial disease, or a syndrome that accompanies other diseases.

Согласно рекомендациям экспертов по питанию, в качестве высокоинформативного показателя избыточной массы тела и ожирения используется индекс массы тела (далее - 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 у взрослых разные пропорции тела и, соответственно, соотношения роста и веса.According to the recommendations of nutrition experts, as a highly informative indicator of overweight and obesity, the body mass index (hereinafter - BMI) or the Ketle index, defined as the ratio of body weight (in kg) to height (in meters), squared, is used. In relation to adults, obesity is said when their body mass index is greater than or equal to 30 kg / m 2 (Obesity problem in the WHO European Region and strategies for its solution / Edited by F. Branca, H. Nikogosian, T. Lobsteim. - European regional WHO Bureau, 2007 - S. 1-7). BMI for adults and for children is calculated a little differently. Additional parameters when calculating the index for children are the age and gender of the child. Normal BMI in children is less than in adults - from 15 to 18.5, depending on age. This is due to the fact that children and adults have different body proportions and, accordingly, the ratio of height and weight.

Из уровня техники известны различные прогностические подходы к установлению возможного ожирения и избыточной массы тела. Часть из них основана на использовании в качестве диагностических маркеров показателей крови и реже генетические критерии.Various prognostic approaches to establishing possible obesity and overweight are known in the art. Some of them are based on the use of blood indicators as diagnostic markers and, more rarely, genetic criteria.

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.For example, there is a method for predicting the progression of abdominal obesity in patients with metabolic syndrome, in which the level of C-peptide is determined in the blood (RF Patent No. 2297002). With its value of more than 3.5 ng / ml, the progression of abdominal obesity is predicted. However, this known method takes into account the risk of progression of obesity only in cases of metabolic syndrome and does not consider such a probability long before metabolic disorders, which reduces its prognostic value and the possibility of use in the preclinical period.

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.Also known is a method for differential diagnosis of exogenous constitutional and hypothalamic forms of primary obesity in women (RF Patent No. 1442189), according to which the dynamics of prolactin secretion for the administration of the neuropeptide luliberin is studied by determining the initial level of the hormone in the venous blood sample and subsequent intravenous administration of luliberin in a dose 100 mcg once. Then, blood is examined for prolactin at 30, 60, 90 and 120 minutes after administration of the drug. And with an increase in the level of secretion compared to the initial one, a conclusion is made about the exogenously constitutional form of obesity, and at a stable level in comparison with the initial one, the hypothalamic form of primary obesity is determined. The method is aimed at making the correct diagnosis in controversial cases.

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.The disadvantages of this method is that this technique only clarifies the clinical diagnosis, without determining the likelihood of developing disorders of carbohydrate and fat metabolism associated with exposure to negative environmental factors.

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.The prior art describes a method for evaluating indications for drug therapy of obesity in combination with insulin resistance in children (RF Patent No. 2279080). The essence of the method: in the erythrocytes of capillary blood in children with obesity and confirmed insulin resistance, the ratio of water fractions is determined - the hydration coefficient, and when its value is equal to or higher than 5.36, the state is regarded as requiring metformin drug therapy. The application of the method, with ease of implementation, allows for an individual approach to the administration of metformin in children with obesity and formed insulin resistance.

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 другое).Its disadvantages are that this method is applicable only for treatment correction, and not for determining individual sensitivity and the whole range of medical and preventive measures (formation of risk contingents, selection of an individual diet and physical activity, drug correction, etc.).

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.From RF Patent No. 2452966, a method for predicting the risk of obesity in practically healthy people is known, according to which the concentration of α-fetoprotein (AFP) and the content of T-lymphocytes with transferrin receptor (CD71 +) are determined in the blood of people. Based on the data obtained, a prognostic index (PI) is calculated as the result of the ratio of the AFP concentration in IU / L to the absolute content of CD71 + lymphocytes in cells / L (PI = AFPL1U71). With a PI value of 8.1 or more, the risk of obesity is predicted. The claimed method can be used to identify the risk of obesity in people leading a sedentary lifestyle, as well as in the appointment of glucocorticoids and immunosuppressive therapy, with inherited pathology with a metabolic defect. Its disadvantage is that this method does not take into account the likelihood of obesity in children under the influence of negative environmental factors.

Из патента РФ №2677274 известен способ прогнозирования индивидуального риска развития ожирения на различные по продолжительности периоды жизни у человека, проживающего в условиях загрязнения среды обитания ароматическими углеводородами и металлами. Способ заключается в том, что в биосредах человека определяют содержание химических элементов, представляющих опасность для развития ожирения; проводят анкетирование; проводят расчет начального значения вероятности p(to) возникновения ожирения у человека на текущий возраст человека to на момент обследования; для каждого количественного диагностического показателя, кроме ЛПВП и качественного показателя, находят функцию Фi его отклонения от физиологической нормы; каждому указанному диагностическому показателю придают следующий весовой коэффициент φI; вычисляют начальное значение вероятности p(t0) возникновения ожирения на текущий возраст человека; с использованием итерационной процедуры производят прогнозирование индивидуального риска развития ожирения у человека с временным шагом 1 день; у обследуемого человека определяют на текущий возраст уровень в крови и в моче прогностических показателей; сравнивают их уровень с физиологической нормой; для прогностического показателя задают вероятность превышения

Figure 00000002
или вероятность снижения
Figure 00000003
его относительно физиологической нормы; устанавливают для прогностического показателя общую вероятность
Figure 00000004
превышения над нормой, либо общую вероятность
Figure 00000005
снижения относительно нормы в возрасте человека t; производят расчет общей вероятности развития у человека ожирения и по величине индивидуального риска прогнозируют риск развития ожирения у человека.From the patent of the Russian Federation No. 2677274, a method is known for predicting the individual risk of developing obesity for different periods of life in a person living in a polluted environment with aromatic hydrocarbons and metals. The method consists in the fact that the content of chemical elements that are dangerous for the development of obesity is determined in human biological media; conduct a survey; calculate the initial probability value p (t o ) of the occurrence of obesity in a person at the current person age t o at the time of the examination; for each quantitative diagnostic indicator, except for HDL and a qualitative indicator, find the function Ф i of its deviation from the physiological norm; each specified diagnostic indicator is given the following weight coefficient φ I ; calculate the initial probability value p (t 0 ) of the occurrence of obesity for the current age of the person; using an iterative procedure, the individual risk of developing obesity in a person is predicted with a time step of 1 day; in the examined person, prognostic indicators in the blood and urine are determined for the current age; compare their level with the physiological norm; for the prognostic indicator, the probability of exceeding
Figure 00000002
or probability of decline
Figure 00000003
its relative physiological norm; set the prognostic indicator total probability
Figure 00000004
excess over the norm, or overall probability
Figure 00000005
decrease relative to normal in a person's age t; they calculate the overall likelihood of a person developing obesity and predict the risk of developing obesity in a person by the magnitude of the individual risk.

Однако, указанный способ является очень сложным в реализации. А кроме того, он не применим в отношении детей.However, this method is very difficult to implement. And besides, it is not applicable to children.

Известен способ оценки риска развития метаболического синдрома (МС) у детей на основе генетических и биохимических маркеров (Патент РФ №2492485). Согласно этому способу, после исследования биохимических показателей HOMA-IR проводят исследование коэффициента атерогенности (КА). По коэффициенту 3хКА+HOMA-IR делают вывод о развитии метаболического синдрома (МС) и выявлении группы риска развития заболевания среди детей. Диапазон значений коэффициента до 10 соответствует здоровым детям; от 10 до 14,5 - дети с отдельными метаболическими нарушениями и ожирением; выше 14,5 - диагностируют МС. В группе детей со значениями, посчитанными по формуле больше 10, но меньше 14,5, дополнительно определяют риск МС с помощью метода ПЦР участков гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) с дальнейшей обработкой эндонуклеазами рестрикции и при выявлении генотипа С/Т полиморфного варианта 677С/Т гена MTHFR таких детей относят к группе риска по развитию МС. Изобретение позволяет начать терапевтические и профилактические мероприятия на самых ранних сроках развития данного заболевания.A known method for assessing the risk of developing metabolic syndrome (MS) in children based on genetic and biochemical markers (RF Patent No. 2492485). According to this method, after studying the biochemical parameters of HOMA-IR, an atherogenic coefficient (KA) is studied. By the coefficient of 3xKA + HOMA-IR, a conclusion is drawn about the development of metabolic syndrome (MS) and the identification of a risk group for the development of the disease among children. The range of coefficient values up to 10 corresponds to healthy children; from 10 to 14.5 - children with individual metabolic disorders and obesity; above 14.5 - diagnosed with MS. In the group of children with values calculated by the formula greater than 10 but less than 14.5, the risk of MS is additionally determined using the PCR method of the methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) gene sections with further treatment with restriction endonucleases and the identification of the C / T genotype of the 677C / T polymorphic variant of the gene MTHFR of these children are at risk for developing MS. The invention allows to begin therapeutic and preventive measures at the earliest stages of the development of this disease.

Недостатком указанного способа является то, что в основе диагностического блока данного методического подхода к идентификации метаболического синдрома лежит определение индекса HOMA-IR и коэффициента атерогенности (КА), которые характеризуют уже наличие (факт) биохимических изменений углеводного и жирового обменов, то есть отнести данные нарушения к ранним нельзя - показатели энергетического обмена авторами не учитываются, а определение полиморфности гена MTHFR будет характеризовать только предрасположенность к гипергомоцистеинемии и фолиевой анемии, т.е. к состояниям, не имеющим прямого отношения к ожирению (в перечень ассоциаций с заболеваниями полиморфных вариантов 677С/Т гена MTHFR ожирение и метаболический синдром не входят).The disadvantage of this method is that the diagnostic unit of this methodological approach to identifying the metabolic syndrome is based on the determination of the HOMA-IR index and atherogenicity coefficient (KA), which already characterize the presence (fact) of biochemical changes in carbohydrate and fat metabolism, that is, attribute these disorders to the early is impossible - the authors do not take into account energy metabolism indicators, and the determination of the polymorphism of the MTHFR gene will characterize only the predisposition to hyperhomocysteinemia and Lee anemia, i.e. to conditions not directly related to obesity (obesity and metabolic syndrome are not included in the list of associations with diseases of polymorphic variants 677C / T of the MTHFR gene).

Известен способ оценки риска метаболического синдрома, основанный на выявлении генотипа 4G/4G (вариант - 675 4G/5G) по гену РА1. Он нацелен на формирование группы риска, но не позволяет проводить дифференциальную диагностику (Berberoglu) М. et al. Plasminogen activator inhibitor (PAI-1) gene polymorphism (-675 4G/5G) associated with obesity and vascular risk in children. J/ Pediatr. Endocrinol Metab. 2006 May; 19(5):741-8).A known method for assessing the risk of metabolic syndrome, based on the identification of the 4G / 4G genotype (option - 675 4G / 5G) by the PA1 gene. It is aimed at forming a risk group, but does not allow differential diagnosis (Berberoglu) M. et al. Plasminogen activator inhibitor (PAI-1) gene polymorphism (-675 4G / 5G) associated with obesity and vascular risk in children. J / Pediatr. Endocrinol Metab. 2006 May; 19 (5): 741-8).

Известен способ оценки индивидуального риска формирования избыточной массы тела и ожирения у детей, потребляющих питьевую воду с повышенным содержанием хлороформа и тетрахлорметана (Патент РФ №2619872). Осуществляют отбор пробы мочи, производят 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 моче 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, однако он не предназначен для обследования эндокринных нарушений у детей, проживающих в условиях повышенного содержания алюминия в среде обитания.There is a method of assessing the individual risk of overweight and obesity in children who consume drinking water with a high content of chloroform and carbon tetrachloride (RF Patent No. 2619872). Urine samples are taken, the concentration of chloroform and carbon tetrachloride is determined in it, and the levels of total cholesterol and low density lipoprotein (LDL) are determined. An anamnestic examination of the child is carried out on a three-point scale and genotyping. The risk of overweight in a child is predicted if total cholesterol rises above 3.9 mmol / L and LDL levels exceed 1.8 mmol / L, if the child has 6 or more points during an anamnestic examination, and the presence of a heterozygous HTR2A gene genotype (rs7997012 ), increasing the concentration of carbon tetrachloride in the urine above the reference and the concentration of chloroform in the range of 5.17-5.59 μg / L. The risk of obesity is predicted at a concentration of chloroform equal to or more than 5.79 μg / L. The invention provides an effective way of assessing the individual risk of overweight and obesity in children, but it is not intended to examine endocrine disorders in children living in conditions of high aluminum content in the environment.

Также известен способ для выявления генетической предрасположенности к ожирению путем установления наличия гена FTO (fat mass and obesity associated), кодирующего белок FTO, вовлеченный в энергетический обмен и влияющий на метаболизм в целом (информация с сайта интернета: https://helix.ru/kb/item/18-051). Экспрессия гена происходит в основном в клетках гипоталамуса и регулируется посредством процессов, ответственных за чувства насыщения и голода. В европейской популяции встречается два аллельных варианта гена FTO по генетическому маркеру G(45+52261)A (rs1861868), который ассоциирован с повышенной массой тела и ожирением. В регуляторной области гена находится полиморфный участок, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А). Если в данной позиции находится гуанин (G), такой вариант гена обозначается как G-аллель, а если аденин (А) - А-аллель. Исследования показывают, что у носителей аллеля А наблюдается повышение массы тела и окружности талии, по сравнению с носителями G-аллелей. Риск развития ожирения у людей с генотипом А/А достоверно выше, чем у людей с генотипом G/G и G/A.There is also a method for detecting a genetic predisposition to obesity by establishing the presence of the FTO gene (fat mass and obesity associated), which encodes an FTO protein involved in energy metabolism and affecting metabolism in general (information from the Internet site: https://helix.ru/ kb / item / 18-051). Gene expression occurs mainly in the hypothalamic cells and is regulated by processes responsible for feelings of fullness and hunger. In the European population, two allelic variants of the FTO gene are found by the genetic marker G (45 + 52261) A (rs1861868), which is associated with increased body weight and obesity. In the regulatory region of the gene there is a polymorphic region in which guanine (G) is replaced by adenine (A). If guanine (G) is in this position, this variant of the gene is designated as the G-allele, and if adenine (A) - A-allele. Studies show that carriers of allele A show an increase in body weight and waist circumference compared with carriers of G alleles. The risk of obesity in people with the A / A genotype is significantly higher than in people with the G / G and G / A genotype.

При этом из уровня техники не были выявлены известные способы определения предрасположенности к развитию ожирения у детей именно в условиях избыточной контаминации алюминием, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.Moreover, the known methods for determining a predisposition to the development of obesity in children precisely under conditions of excessive aluminum contamination have not been identified from the prior art, therefore, it is not possible to choose the closest analogue to the claimed object.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении достоверности оценки влияния алюминия на предрасположенность проявлений эндокринных нарушений в виде ожирения, с обеспечением возможности в последующем судить о развитии таких состояний у детей уже на ранних стадиях их формирования.The technical result achieved by the present invention is to provide a reliable assessment of the effect of aluminum on the predisposition of manifestations of endocrine disorders in the form of obesity, with the possibility of subsequently judging the development of such conditions in children already in the early stages of their formation.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом определения предрасположенности к развитию ожирения у детей в условиях избыточной контаминации алюминием, характеризующийся тем, что производят отбор проб крови и мочи у ребенка, определяют в пробе мочи содержание алюминия, а в сыворотке крови - уровень иммуноглобулина G (IgG) к алюминию, также у указанного ребенка отбирают пробу буккального эпителия, осуществляют выделение из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции в режиме реального времени проводят генотипирование полиморфизма генов MTNR1B и SIRT1, используя в качестве праймера участок ДНК путем исследования генотипов гена MTNR1B (rs 10830963) и гена SIRT1 (rs 7069102), устанавливая при этом для каждого из указанных генов: гетерозиготное CG, нормальное гомозиготное СС, вариантное гомозиготное GG для гена MTNR1B (rs 10830963); гетерозиготное CG, нормальное гомозиготное СС, вариантное гомозиготное GG для гена SIRT1 (rs 7069102), и при одновременном обнаружения у ребенка следующих диагностических критериев: наличие вариантного гомозиготного или гетерозиготного генотипов гена MTNR1B (rs 10830963) и гена SIRT1 (rs 7069102), при условии одновременного превышения концентрации алюминия в моче более чем в 2 раза по сравнению с референтным уровнем содержания алюминия в моче, равным 0,01 мг/дм3, а также при превышении по сравнению с верхней границей физиологической нормы уровня IgG к алюминию, делают вывод о наличии у ребенка предрасположенности к развитию ожирения в условиях избыточной контаминации алюминием.The specified technical result is achieved by the proposed method for determining a predisposition to the development of obesity in children under conditions of excessive aluminum contamination, characterized in that they take blood and urine samples from the child, determine the aluminum content in the urine sample, and the level of immunoglobulin G (IgG) in the blood serum to aluminum, a sample of buccal epithelium is also taken from the indicated child, deoxyribonucleic acid (DNA) is extracted from the indicated sample, then on a detecting amplifier with Real-time polymerase chain reaction is used to genotypic the polymorphism of the MTNR1B and SIRT1 genes, using a DNA segment as a primer by examining the genotypes of the MTNR1B gene (rs 10830963) and the SIRT1 gene (rs 7069102), setting for each of these genes: heterozygous C , normal homozygous SS, variant homozygous GG for the MTNR1B gene (rs 10830963); heterozygous CG, normal homozygous SS, variant homozygous GG for the SIRT1 gene (rs 7069102), and at the same time the following diagnostic criteria are detected in a child: the presence of a variant homozygous or heterozygous MTNR1B gene genotypes (rs 10830963) and SIRT1 gene (rs 108699), (at 7069) simultaneous excess aluminum concentration in the urine of more than two times compared with the reference level of aluminum content in the urine of 0.01 mg / dm 3, as well in excess compared with the upper limit of the physiological level of IgG standards to aluminum, do concluded that there was a child's predisposition to the development of obesity in terms of excess contamination with aluminum.

Поставленный технический результат достигается за счет следующего: идентификация генетических нарушений в виде полиморфных вариантов кандидатных генов (гена сиртуина - SIRT1 rs7069102; гена мелатонинового рецептора В1 - MTNR1B rs10830963), формирующих энергетический дисбаланс и циркадную аритмию (потребность в приеме пищи в неурочное - вечернее и ночное время), приводящие к абдоминальному ожирению, с одновременной идентификацией запускающего (реализующего) конституциональные (генетические) изменения фактора - алюминия, действие которого подтверждается наличием специфических антител (IgG к алюминию).The stated technical result is achieved due to the following: identification of genetic disorders in the form of polymorphic variants of candidate genes (sirtuin gene - SIRT1 rs7069102; melatonin receptor B1 gene - MTNR1B rs10830963), which form an energy imbalance and circadian arrhythmia (the need to eat during inopportune - evening and evening time) leading to abdominal obesity, with simultaneous identification of the triggering (implementing) constitutional (genetic) changes in the factor - aluminum, the action of which confirms I the presence of specific antibodies (IgG to aluminum).

Роль избытка алюминия в организме проявляется во влиянии на обмен веществ, особенно, минеральный (в частности, вызывает нарушения фосфорно-кальциевого обмена и снижает абсорбцию железа); на функции нервной системы (снижение или потеря памяти, судороги и т.д.); в способности действовать непосредственно на клетки - их размножение и рост; длительное вдыхание соединений алюминия ведет к фиброзированию легочной ткани. Высокая способность алюминия образовывать комплексные соединения обусловливает его роль в снижении активности многих ферментов и их систем. Установлено, что алюминий аккумулируется в плазме и тканях и оказывает отравляющее действие на больных с хронической почечной недостаточностью. Имеются данные о мутагенной активности алюминия.The role of excess aluminum in the body is manifested in the effect on the metabolism, especially the mineral one (in particular, it causes disturbances in the phosphorus-calcium metabolism and reduces the absorption of iron); on the functions of the nervous system (decreased or lost memory, cramps, etc.); in the ability to act directly on cells - their reproduction and growth; prolonged inhalation of aluminum compounds leads to fibrosis of the lung tissue. The high ability of aluminum to form complex compounds determines its role in reducing the activity of many enzymes and their systems. It was found that aluminum accumulates in plasma and tissues and has a toxic effect on patients with chronic renal failure. There is evidence of mutagenic activity of aluminum.

Важную роль в патогенезе интоксикации алюминием играют конкурентные отношения его с фосфором, кальцием и железом. Техногенные и аномальные геохимические локусы избыточного присутствия алюминия в почве и питьевой воде часто встречаются при низкой концентрации кальция и магния в этих средах. Подвижность ионов алюминия резко возрастает при увеличении кислотности (рН) природных сред, в результате, например, воздействия "кислотных дождей". К основным источникам поступления алюминия в среду и, затем, в организм человека являются выбросы в районах расположения алюминиевых заводов и сточные воды горнорудного производства, лакокрасочных, бумажных, текстильных и ряда других производств.An important role in the pathogenesis of aluminum intoxication is played by its competitive relations with phosphorus, calcium and iron. Technogenic and abnormal geochemical loci of the excessive presence of aluminum in soil and drinking water are often found at low concentrations of calcium and magnesium in these environments. The mobility of aluminum ions increases sharply with increasing acidity (pH) of natural environments, as a result of, for example, exposure to acid rain. The main sources of aluminum intake into the environment and, then, into the human body are emissions in the areas where aluminum plants are located and wastewater from the mining industry, paints and varnishes, paper, textile and some other industries.

В качестве диагностического критерия возникновения нарушений эндокринных функций (ожирение) у детей в условиях избыточной контаминации алюминием рекомендуется использовать измененный генотип гена сиртуина (SIRT1 rs7069102), отвечающего за экспрессию эволюционно консервативных НАД-зависимых белков, обладающих деацетилазной или АДФ-рибозилтрансферазной активностью, и вовлеченных в регуляцию важных клеточных процессов и метаболических путей, когда, в случае мутации, создаются условия для формирования энергетических нарушений, способствующих накоплению жировой ткани (адипоцитов). Условия подверженности воздействию аэрозолей, содержащих алюминий, способствует замене фосфора в молекулах циклического аденозинмонофосфата (далее - цАМФ) и систем никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАД-Ф) и аденозинтрифосфата (АТФ), присутствующих в клетках живого организма.As a diagnostic criterion for the occurrence of endocrine dysfunctions (obesity) in children under conditions of excessive aluminum contamination, it is recommended to use the modified genotype of the sirtuin gene (SIRT1 rs7069102), which is responsible for the expression of evolutionarily conserved NAD-dependent proteins with deacetylase or ADP-ribosyltransferase activity, and regulation of important cellular processes and metabolic pathways, when, in the case of a mutation, conditions are created for the formation of energy disorders, contributing to x accumulation of adipose tissue (adipocytes). The exposure conditions to aerosols containing aluminum contribute to the replacement of phosphorus in the molecules of cyclic adenosine monophosphate (hereinafter - cAMP) and the nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NAD-F) and adenosine triphosphate (ATP) systems present in the cells of a living organism.

А также предлагается использовать одновременно в качестве диагностического критерия измененный генотип гена мелатонинового рецептора B1 (MTNR1B rs10830963), отвечающего за циркадные биоритмы режима дня и употребления пищи, совокупные проявления полиморфизма которых способствуют формированию нарушений энергетического баланса и феномену абдоминального ожирения.It is also proposed to use simultaneously as a diagnostic criterion the changed genotype of the melatonin receptor B1 gene (MTNR1B rs10830963), which is responsible for circadian biorhythms of the daily regimen and food intake, the combined manifestations of polymorphism of which contribute to the formation of energy balance disorders and the phenomenon of abdominal obesity.

Также показателем, характеризующим сам феномен нарушения энергетического обмена, является цАМФ, которая осуществляет функции вторичного внутриклеточного посредника в действии первичных посредников (веществ, имеющих короткий период биодеградации) - например, ряда гормонов, нейромедиаторов (мелатонин), сиртуина. цАМФ опосредует биологическую функцию биологически активных медиаторов путем активации (инактивации) клеточных протеинкиназ (фосфатаз). Протеинкиназы, в свою очередь, фосфорилируют эффекторные белки и изменяют (увеличивают или уменьшают) их активность.Also, an indicator characterizing the phenomenon of impaired energy metabolism itself is cAMP, which acts as a secondary intracellular mediator in the action of primary mediators (substances with a short biodegradation period) - for example, a number of hormones, neurotransmitters (melatonin), sirtuin. cAMP mediates the biological function of biologically active mediators by activation (inactivation) of cellular protein kinases (phosphatases). Protein kinases, in turn, phosphorylate effector proteins and alter (increase or decrease) their activity.

Модулирующие данные процессы ионы алюминия в данном изобретении будут характеризовать два критерия - содержание алюминия в моче и ответ на его контаминацию - уровень содержания IgG в сыворотке крови к алюминию.Modulating these processes, the aluminum ions in this invention will characterize two criteria - the content of aluminum in the urine and the response to its contamination - the level of serum IgG in aluminum.

Подтверждающим фактором нарушения энергетического обмена и формирования ожирения будет служить угнетение цАМФ и нарастание уровня специфического ответа на алюминий по критерию содержания IgG к алюминию.A confirming factor in impaired energy metabolism and the formation of obesity will be the inhibition of cAMP and an increase in the level of specific response to aluminum by the criterion of IgG content to aluminum.

Реализующим или запускающим процесс нарушения фосфорного обмена служит экспозиция алюминия, превышающая референтную концентрацию (в качестве референтного значения содержания алюминия в моче был принят показатель, равный 0,01 мг/дм3 (верхняя граница референтных пределов 6,5±3,5 мкг/л по Н.Тиц, 2003, с. 21).The exposure of aluminum exceeding the reference concentration is used to implement or start the process of phosphorus metabolism disturbance (an indicator of 0.01 mg / dm 3 (the upper limit of the reference limits of 6.5 ± 3.5 μg / l was taken as the reference value of the aluminum content in the urine according to N. Tits, 2003, p. 21).

Таким образом, для установления ранних проявлений и формирования специфического нарушения энергетического обмена в виде ожирения, ассоциированного с повышенным содержанием алюминия в моче, рекомендуется использование методического подхода, основанного на определении генотипов кандидатных генов и в случае гетерозиготы и/или вариантной гомозиготы участков генов MTNR1B (rs10830963) и SIRT1 (rs7069102), отклонении от физиологической нормы содержания IgG специфического к алюминию в виде его гиперпродукции, избыточном содержании алюминия в моче, превышающем референтный уровень не менее чем в 2 раза, регистрируют наличие формируемого нарушения энергетического обмена, выражающегося ожирением, связанного с экспозицией алюминием. Это доказывается снижением экспрессии цАМФ, т.к. циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), производное основного источника энергии в организме - АТФ, является посредником, передающим эффект стимуляции внеклеточных рецепторов к внутренним структурам клетки, зависит от полиморфизма сиртуина, который снижает активность глюкозочувствительного цАМФ, а также от уровня контаминации Аl, когда реализуются его конкурентные отношения с фосфором, что способствует замене фосфора в молекулах ц-АМФ и инактивация клеточных протеинкиназ.Thus, to establish early manifestations and the formation of a specific disturbance in energy metabolism in the form of obesity associated with an increased aluminum content in the urine, it is recommended to use a methodological approach based on the determination of candidate genotypes in the case of heterozygotes and / or variant homozygotes of MTNR1B gene regions (rs10830963 ) and SIRT1 (rs7069102), deviation from the physiological norm of the content of IgG specific for aluminum in the form of its overproduction, excess aluminum in the urine, exceed reference level it is not less than 2 times, record the presence formed disorders of energy metabolism, which is expressed obesity associated with exposure of the aluminum. This is proved by a decrease in cAMP expression, as cyclic adenosine monophosphate (cAMP), a derivative of the main energy source in the body - ATP, is a mediator that transmits the effect of stimulating extracellular receptors to the internal structures of the cell, depends on sirtuin polymorphism, which reduces the activity of glucose-sensitive cAMP, as well as on the level of Al contamination when its competitive relations with phosphorus, which contributes to the replacement of phosphorus in c-AMP molecules and the inactivation of cellular protein kinases.

Благодаря использованию в качестве исследуемого материала проб крови и мочи, а также стандартных методик изучения генетических параметров, обеспечивается простота, надежность и доступность исследований, а также получение результатов нужной информативности.Thanks to the use of blood and urine samples as the test material, as well as standard methods for studying genetic parameters, the simplicity, reliability and accessibility of studies, as well as obtaining the results of the necessary information content, are ensured.

Установление содержания химического контаминанта - алюминия, именно в моче обусловлено тем, что моча является средой, имеющей реферируемые (фоновые) уровни в отношении техногенных химических веществ, а также стандартной средой используемой для протоколов интоксикаций, вызванных металлами.The determination of the content of a chemical contaminant - aluminum, in the urine is due to the fact that urine is a medium with referenced (background) levels in relation to technogenic chemicals, as well as a standard medium used for intoxication protocols caused by metals.

Благодаря использованию в качестве исследуемого материала буккального эпителия (пробы биологического материала со слизистой щеки), 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 указанных генов MTNR1B и SIRT1. При этом предлагается использовать в качестве праймера участок ДНК гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (ts7069102), устанавливая при этом для каждого гена одно из следующих его состояний: гетерозиготное, или нормальное гомозиготное, или вариантное гомозиготное.Thanks to the use of buccal epithelium as a test material (a sample of biological material from the cheek mucosa), the simplicity and reliability of studies are ensured, as well as the necessary information content in terms of the isolation of deoxyribonucleic acid (DNA) from the indicated sample and through polymerase chain reaction (PNR) polymorphism genotyping the indicated genes MTNR1B and SIRT1. At the same time, it is proposed to use as a primer a portion of the DNA of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (ts7069102), setting for each gene one of the following states: heterozygous, or normal homozygous, or variant homozygous.

У гена MTNR1B (rs10830963) и у гена SIRT1 (rs7069102): СС - нормальный гомозиготный генотип; CG - гетерозиготный генотип; GG - вариантный гомозиготный генотип.In the MTNR1B gene (rs10830963) and in the SIRT1 gene (rs7069102): CC is the normal homozygous genotype; CG - heterozygous genotype; GG is the variant homozygous genotype.

Благодаря тому, что в заявляемом способе в качестве диагностических критериев предлагается использовать одновременно именно полиморфизм гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102), обеспечивается точность диагностики, т.к. ген сиртуин SIRT1 относится к семейству энергозависимых и энергоопосредующих белков (НАД и АДФ), нарушения экспрессии которого приводят к возникновению связки - нарушение гликолиза - сахарный диабет-ожирение. Ген мелатонин MTNR1B - рецептор гипоталамуса, осуществляет центральную регуляцию циркадных биоритмов (полиморфные изменения генов и нарушенная экспрессия рецептора ведет к непреодолимости желания принимать пищу в неурочное время (вечером, ночью), что в совокупности с измененной экспрессией сиртуина снижают процессы экспрессии цАМФ, АТФ, АДФ и т.д. и ведут к накоплению и избыточности адипоцитарных элементов, чему способствует и активность ионов алюминия, которых наблюдается в моче с избытком. Поэтому по данным показателям можно судить о генетически детерминированном характере эндокринных нарушений в виде ожирения и разрабатывать индивидуальные программы определения предрасположенности к ожирению и коррекции.Due to the fact that in the inventive method, it is proposed to use precisely the polymorphism of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (rs7069102) as diagnostic criteria at the same time. the sirtuin SIRT1 gene belongs to the family of energy-dependent and energy-mediating proteins (NAD and ADP), expression disorders of which lead to the formation of a ligament - impaired glycolysis - diabetes mellitus-obesity. The melatonin MTNR1B gene is a hypothalamic receptor that performs central regulation of circadian biorhythms (polymorphic gene changes and impaired receptor expression leads to an irresistible desire to eat at inopportune times (evening, night), which, together with altered sirtuin expression, reduce the expression processes of cAMP, ATP, ADP etc., and lead to the accumulation and redundancy of adipocytic elements, which is also facilitated by the activity of aluminum ions, which are observed in excess in urine. Therefore, according to these indicators, one can judge the gene cally deterministic nature of endocrine disorders as obesity and develop individual programs determine the predisposition to obesity and correction.

Причем из уровня техники неизвестны методы выявления предрасположенности к развитию ожирения у детей в условиях избыточной контаминации алюминием с использованием одновременно именно полиморфизмов этих генов.Moreover, from the prior art, unknown methods for identifying a predisposition to the development of obesity in children under conditions of excessive contamination with aluminum using both polymorphisms of these genes at the same time.

Уровень IgG к алюминию характеризует сам феномен специфической сенсибилизации.The level of IgG to aluminum characterizes the very phenomenon of specific sensitization.

Таким образом, при оценке влияния алюминия на предрасположенность к ожирению у ребенка в предлагаемом способе рекомендуется использовать следующие критерии:Thus, when assessing the effect of aluminum on the predisposition to obesity in a child in the proposed method, it is recommended to use the following criteria:

- одновременное наличие вариантного гомозиготного или гетерозиготного генотипов гена MTNR1B (rs10830963) и наличие вариантного гомозиготного или гетерозиготного генотипов гена гена SIRT1 (rs7069102);- the simultaneous presence of a variant homozygous or heterozygous genotypes of the MTNR1B gene (rs10830963) and the presence of a variant homozygous or heterozygous genotypes of the SIRT1 gene (rs7069102);

- превышение концентрации алюминия в моче выше референтного уровня более чем в 2 раза,- excess of aluminum concentration in urine above the reference level by more than 2 times,

- и превышение по сравнению с верхней границей физиологической нормы уровня IgG к алюминию,- and the excess compared with the upper limit of the physiological norm of the level of IgG to aluminum,

Именно благодаря расширению информационных показателей, связанных с полиморфными вариантами указанных генов, ассоциированных с генетическим дефектом эндокринной системы и врожденной чувствительностью к внешним факторам (например, алюминий), одновременно с количеством химического токсиканта - алюминия в моче, и превышением уровня IgG к алюминию по сравнению с физиологической нормой, будет обеспечена точность оценки модифицирующего влияния алюминия на потенциальное развитие ожирения у ребенка.It is thanks to the expansion of information indicators associated with polymorphic variants of these genes associated with a genetic defect in the endocrine system and an innate sensitivity to external factors (for example, aluminum), simultaneously with the amount of the chemical toxicant - aluminum in the urine, and an excess of the level of IgG to aluminum compared with physiological norm, the accuracy of evaluating the modifying effect of aluminum on the potential development of obesity in a child will be ensured.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.Based on the foregoing, we can conclude that the technical result is achieved due to the totality of the operations of the proposed method, their sequence and modes of its implementation.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

1. Выбирают территорию экологического риска, характеризующуюся наличием химических токсикантов, обусловленных экологической средой обитания. Исследования были проведены на территории одного из промышленных городов Российской Федерации, характеризующейся наличием в атмосферном воздухе повышенных концентраций алюминия (до 2 ПДКм.р.)1. Choose the territory of environmental risk, characterized by the presence of chemical toxicants due to the ecological environment. Studies were conducted on the territory of one of the industrial cities of the Russian Federation, characterized by the presence in the atmospheric air of increased aluminum concentrations (up to 2 maximum permissible concentration)

2. На указанной территории проводят отбор группы детей одной этнической популяции. Затем проводят отбор пробы мочи у обследуемого ребенка - для определения содержания алюминия. Содержание алюминия в моче определяют по Методике «Методы контроля. Химические факторы. Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных добавках методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой», изложенной в МУК 4.1.1483-03, с использованием масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой Agilent 7500сх с октопольной реакционной ячейкой (USA). Устанавливают, имеется ли превышение концентрации этого контаминанта в пробе мочи над его референтным уровнем (в примере конкретного осуществления на территории референтным значением по алюминию был показатель равный 0,01 мг/дм3).2. In this territory, a group of children of one ethnic population is selected. Then a urine sample is taken from the examined child to determine the aluminum content. The aluminum content in the urine is determined according to the Method “Control Methods. Chemical factors. Determination of the content of chemical elements in diagnosed biosubstrates, preparations and biologically active additives by the method of mass spectrometry with inductively coupled argon plasma ”, described in MUK 4.1.1483-03, using a mass spectrometer with inductively coupled plasma Agilent 7500xx with an octopole reaction cell (USA ) It is established whether there is an excess of the concentration of this contaminant in the urine sample over its reference level (in the example of a specific implementation in the territory, the reference value for aluminum was an indicator equal to 0.01 mg / dm 3 ).

3. Затем определяют в пробе крови содержание IgG к алюминию по методике: Зайцева Н.В., Беляев Е.Н., Долгих О.В. Способы диагностики сенсибилизации к низкомолекулярным химическим соединениям / Методические рекомендации. - М., 2002. - С. 29. А также определяют в пробе крови содержание цАМФ по методике иммуноферментного анализа с использованием коммерческого набора Assay Designs Correlate-EIA cyclic AMP (Биохиммак, Москва).3. Then determine the content of IgG to aluminum in the blood sample according to the method: Zaitseva N.V., Belyaev E.N., Dolgikh O.V. Methods for the diagnosis of sensitization to low molecular weight chemical compounds / Methodical recommendations. - M., 2002. - P. 29. They also determine the content of cAMP in the blood sample by enzyme-linked immunosorbent assay using a commercial Assay Designs Correlate-EIA cyclic AMP kit (Biochemmak, Moscow).

4. Также у указанного ребенка отбирают пробу буккального эпителия (в виде мазка со слизистой оболочки щеки). 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). Пробирку с раствором и рабочей частью зонда закрывают.4. Also, a sample of buccal epithelium (in the form of a smear from the mucous membrane of the cheek) is taken from the indicated child. After taking the material, the tampon (the working part of the probe with a cotton swab) is placed in a sterile Eppendorf tube with 500 μl of transport medium (sterile 0.9% NaCl solution). The tube with the solution and the working part of the probe is closed.

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 К (20 мг/мл) в ацетатном буфере (рН 7,5). Затем добавляют сорбент (каолин) и последовательными процедурами промывки отмывают фосфатно-солевым буфером (рН 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 (рН 8,0). Экстракт подвергают центрифугированию. После центрифугирования пробирки надосадочная жидкость содержит очищенную ДНК.Next, DNA is extracted from the sample. For this, samples in an amount of 100 μl are lysed with 300 μl of a lysing solution, which is a 0.5% solution of sarcosyl and proteinase K (20 mg / ml) in acetate buffer (pH 7.5). Then a sorbent (kaolin) is added and the washing samples are washed with phosphate-buffered saline (pH 7.2) from proteins and a mixture of isopropyl alcohol: acetone from lipids. Nucleic acids remain on the sorbent. Next, the DNA adsorbed on the sorbent from the sample is extracted with TE buffer, which is a mixture of 10 mM Tris-HCl and 1 mM EDTA (pH 8.0). The extract is centrifuged. After centrifugation of the tube, the supernatant contains purified DNA.

Полученный материал готов к постановке полимеразной цепной реакции (ПЦР). ПЦР проводят на детектирующем амплификаторе с гибридизационно-флуоресцентной детекцией в режиме «реального времени» с использованием готовых наборов праймеров и зондов производства ЗАО «Синтол», Россия, в котором в качестве праймеров использовались участки ДНК гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102).The resulting material is ready for the production of polymerase chain reaction (PCR). PCR is carried out on a detecting amplifier with hybridization-fluorescence detection in real time using ready-made sets of primers and probes manufactured by Syntol CJSC, Russia, in which MTNR1B (rs10830963) and SIRT1 (rs1026969) gene DNA segments were used as primers .

Проводят реакцию амплификации, это достигается тем, что для исследования аллельного состояния каждого гена у отдельного ребенка готовят свою реакционную смесь. В каждую 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 выбранных генов MTNR1B (rs10830963) и SIRT1 (rs7069102) (использованы Наборы реагентов для определения полиморфизма MTNRJB (rs10830963) и SIRT1 (rs7069102) ЗАО «Синтол», Россия). В каждую пробирку добавляют остальные компоненты необходимые для осуществления ПЦР: нуклеотиды (дезоксинуклеозидтрифосфаты: по 10 мМ дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ), буфера (100 мМ трис-HCl-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. Каждая пробирка плотно закрывается пробкой и устанавливается в амплификатор.An amplification reaction is carried out, this is achieved by the fact that in order to study the allelic state of each gene in an individual child, their reaction mixture is prepared. 0.1 μl of the prepared primer mixture (the term used in genetics for the labeled final nucleotides that limit (cut off) the amplified gene nucleotide strand) and probes for the selected MTNR1B (rs10830963) and SIRT1 (rs7069102) genes is used (reagent kits are used) to determine the polymorphism MTNRJB (rs10830963) and SIRT1 (rs7069102) Synthol CJSC, Russia). The remaining components necessary for PCR are added to each tube: nucleotides (deoxynucleoside triphosphates: 10 mM dATP, dTTP, dGTP, dCTP), buffers (100 mM Tris-HCl buffer, 500 mM KCl, 40 mM MgCl 2 ) and Tag F- polymerase. Make a sample in an amount of 10 μl. Thus, the total volume of the reaction mixture is 25 μl. Each tube is tightly closed by a stopper and installed in the amplifier.

При проведении ПЦР амплификацию и детекцию проводят на детектирующем амплификаторе CFX96 фирмы Bio-Rad.During PCR, amplification and detection are carried out on a Bio-Rad detection amplifier CFX96.

Используется универсальная программа амплификации, подобранная производителем реактивов. Она включает в себя несколько этапов: 1 этап - активация TaqF-полимеразы (режим «горячего старта») продолжается 15 мин при 95°С; 2 этап - установочные циклы амплификации без измерения флуоресценции (5 циклов); 3 этап - рабочие циклы амплификации с измерением флюоресценции (40 циклов).A universal amplification program selected by the reagent manufacturer is used. It includes several stages: Stage 1 - activation of TaqF polymerase (“hot start” mode) lasts 15 minutes at 95 ° C; Stage 2 - installation cycles of amplification without measuring fluorescence (5 cycles); Stage 3 - amplification duty cycles with fluorescence measurement (40 cycles).

Каждый цикл амплификации включает в себя денатурацию ДНК (5 с при 95°С), отжиг праймеров (20 с при 60°С) и саму реакцию полимеризации ДНК (15 с при 72°С).Each amplification cycle includes DNA denaturation (5 s at 95 ° C), primer annealing (20 s at 60 ° C) and the DNA polymerization reaction itself (15 s at 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.The fluorescence signal arising from the accumulation of amplification products of DNA regions is recorded in the “real time” mode after the annealing of the primers for the selected genes via the VIC channel to detect one of the allelic variants of the genes, and the FAM channel for an alternative.

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.The results are interpreted based on the presence (or absence) of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line set at a predetermined level, which corresponds to the presence (or absence) of the threshold cycle value (N) in the corresponding column in the result table displayed in the CFX96 amplifier software.

По соотношению пороговых циклов, полученных по двум каналам детекции, определяют состояние гена MTNR1B в исследуемом участке ДНК rs10830963, а также гена SIRT1 в исследуемом участке ДНК rs7069102 (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 нормальное гомозиготное, или вариантное гомозиготное состояние гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102).The ratio of the threshold cycles obtained through the two detection channels determines the state of the MTNR1B gene in the studied DNA region rs10830963, as well as the SIRT1 gene in the studied DNA region rs7069102 (allelic discrimination method). There were two possible variants of the state of the gene: homozygous - in the case when one of the values of the threshold cycle is not determined (below the threshold line) and heterozygous - in the case when two values of the threshold cycles were obtained and parabolic fluorescence curves were obtained from these channels. Depending on the accumulation of which amplification product occurs in the reaction, a heterozygous or normal homozygous or variant homozygous state of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (rs7069102) is established.

5. И при выполнении следующих условий: наличие вариантного гомозиготного или гетерозиготного генотипов гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102), превышение концентрации алюминия в моче выше референтного уровня более, чем в 2 раза, а также превышение по сравнению с верхней границей физиологической нормы уровня IgG в сыворотке крови к алюминию, делают вывод о предрасположенности ребенка к развитию у него ожирения в условиях избыточной контаминации алюминием.5. And under the following conditions: the presence of a variant homozygous or heterozygous genotypes of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (rs7069102), the excess of aluminum concentration in the urine is more than 2 times higher than the reference level, and also an excess compared with the upper physiological limit norms of the level of IgG in the blood serum to aluminum, conclude that the child is predisposed to develop obesity in conditions of excessive aluminum contamination.

При проведении испытаний по реализации предлагаемого способа выполнено обследование детского населения, проживающего в различных по содержанию алюминия условиях среды обитания.When conducting tests to implement the proposed method, a survey was carried out of the child population living in different environmental conditions of aluminum.

Были сформированы две группы: группа наблюдения, дети которой проживали на неблагополучной в отношении алюминия территории, и группа сравнения, проживающая в условиях санитарно-гигиенического благополучия. В группу наблюдения вошли 33 ребенка (средний возраст 6,2±0,6 года; 51% мальчиков и 49% девочек). В группу сравнения вошел 31 ребенок (средний возраст 6,4±0,3 года; 48% мальчиков и 52% девочек). Группы исследования были сопоставимы по возрасту, полу, этническому составу, сопутствующей патологии, социально-экономическому уровню семьи, качеству и составу питания.Two groups were formed: the observation group, whose children lived in a territory unsuccessful with regard to aluminum, and the comparison group, living in conditions of sanitary and hygienic well-being. The observation group included 33 children (average age 6.2 ± 0.6 years; 51% of boys and 49% of girls). The comparison group included 31 children (average age 6.4 ± 0.3 years; 48% of boys and 52% of girls). The study groups were comparable in age, gender, ethnic composition, concomitant pathology, socio-economic level of the family, quality and composition of nutrition.

На территориях проживания детей группы наблюдения отмечено превышение содержания алюминия до 2,1 ПДК м.р.In the territories where the children of the observation group were living, an excess of aluminum content of up to 2.1 MPC m.r.

Оценка риска здоровью детей показала, что при хронической экспозиции контаминантов коэффициенты опасности для алюминия составили - до 1,12. Установлено, что хроническое воздействие алюминия формирует опасность развития нарушений со стороны эндокринной системы (индекс опасности HI - до 1,97).An assessment of the risk to children's health showed that, with chronic exposure to contaminants, hazard factors for aluminum were up to 1.12. It was established that the chronic exposure to aluminum forms a danger of developing disorders of the endocrine system (hazard index HI - up to 1.97).

Оценка риска развития заболеваний осуществляется по стандартизованной методике в соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (Р 2.1.10.1920-04).The risk assessment of the development of diseases is carried out according to a standardized method in accordance with the “Guidelines for assessing the risk to public health when exposed to chemicals that pollute the environment” (R 2.1.10.1920-04).

У всех обследуемых детей была взята проба мочи и проба венозной крови, исследование которых проводилось по вышеуказанной схеме. Также была взята проба буккального эпителия для установления по реакции ПЦР полиморфизма исследуемых генов.A urine sample and a venous blood sample were taken from all examined children, the study of which was carried out according to the above scheme. A sample of buccal epithelium was also taken to establish the polymorphism of the studied genes by the PCR reaction.

Для доказательства достоверности заявляемых критериев диагностики предрасположенности к ожирению при повышенной контаминации алюминием было установлено в пробе сыворотки крови содержание цАМФ. Этот показатель цАМФ является подтверждающим фактором избыточной нагрузки (контаминации) алюминием с одной стороны (замена фосфора в молекулах ц-АМФ и инактивация клеточных протеинкиназ) и нарушением экспрессии сиртуина, с другой (мутации сиртуина снижают активность глюкозочувствительного цАМФ), так как наблюдаемый дефицит производного аденозинтрифосфата - цАМФ характеризует снижение интенсивности энергетических процессов, обеспечивающих завершенность глюкозо- и холестерин-зависимых реакций, нарушение который приводит к формированию избыточного веса.To prove the reliability of the claimed criteria for the diagnosis of a predisposition to obesity with increased aluminum contamination, the content of cAMP was established in the blood serum sample. This cAMP indicator is a confirming factor for excessive load (contamination) of aluminum on the one hand (phosphorus replacement in c-AMP molecules and inactivation of cellular protein kinases) and impaired expression of sirtuin, on the other (sirtuin mutations reduce the activity of glucose-sensitive cAMP), since the observed deficiency of the adenosine triphosphate derivative - cAMP characterizes a decrease in the intensity of energy processes that ensure the completeness of glucose and cholesterol-dependent reactions, a violation of which leads to uw overweight.

Данные, полученные в результате исследований, приведены в таблице 1.The data obtained as a result of research are shown in table 1.

Результаты приведены в таблице 1 в виде пяти блоков, в каждом из которых показано различное сочетание полиморфизмов указанных генов, содержание алюминия в моче, уровень IgG в сыворотке крови к алюминию и содержание цАМФ в крови.The results are shown in table 1 in the form of five blocks, each of which shows a different combination of polymorphisms of these genes, the content of aluminum in the urine, the level of IgG in serum to aluminum and the content of camp in the blood.

Данные, приведенные в указанной таблице 1, показывают, что при одновременном сочетании вариантного (гетерозиготное или вариантное гомозиготное состояние генотипа) аллеля гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102), концентрации «виновного» фактора (алюминия) в моче выше референтной концентрации (0,01 мг/дм3) более, чем в 2 раза, и превышении выше физиологической нормы уровня IgG к алюминию (пациенты 1-4), наблюдается снижение по сравнению с физиологической нормой содержания цАМФ. А это значит, что при этом фиксируется реализация алюминием негативной генетической программы у ребенка, выражающейся в нарушении эндокринной системы через проявление ожирения.The data shown in Table 1 show that, with the simultaneous combination of the variant (heterozygous or variant homozygous state of the genotype) allele of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (rs7069102), the concentration of the “guilty” factor (aluminum) in the urine is higher than the reference concentration ( 0.01 mg / dm 3 ) more than 2 times, and exceeding the physiological norm of the level of IgG to aluminum (patients 1-4), there is a decrease compared with the physiological norm of cAMP content. And this means that at the same time, the implementation of aluminum's negative genetic program in the child, expressed in violation of the endocrine system through the manifestation of obesity, is recorded.

Тогда как при допустимом (на уровне референтной концентрации) содержании алюминия в моче, даже в условиях наследования гетерозиготного или вариантного генотипа указанных генов (пациенты 8-11), уровень IgG и содержание цАМФ находятся в пределах физиологической нормы.Whereas at an acceptable (at the reference concentration level) aluminum content in the urine, even under conditions of inheritance of the heterozygous or variant genotype of these genes (patients 8-11), the IgG level and cAMP content are within the physiological norm.

И, наоборот, в случае превышения содержания алюминия в моче более, чем 2 раза по сравнению с референтным уровнем, но при отсутствии полиморфных изменений указанных генов (пациенты 12-13), уровень IgG и содержание цАМФ находятся в пределах физиологической нормы.And, conversely, if the aluminum content in the urine is more than 2 times higher than the reference level, but in the absence of polymorphic changes in these genes (patients 12-13), the IgG level and cAMP content are within the physiological norm.

У пациентов 5-7, которые характеризуются превышением содержания алюминия в моче более чем 2 раза по сравнению с референтным уровнем, превышением по сравнению с нормой уровня IgG к алюминию, но при этом имеют наследование гетерозиготного генотипа только одного из указанных генов, а не одновременно вместе обоих, вывод о предрасположенности к ожирению не диагностирован, при этом содержание цАМФ находится в пределах нормы, что указывает на отсутствие необходимых генетических условий (предрасположенности) для реализации имеющегося воздействия в виде эндокринного нарушения.In patients 5-7, who are characterized by an excess of aluminum in the urine more than 2 times compared with the reference level, an excess of the level of IgG to aluminum compared to the norm, but at the same time they have the inheritance of the heterozygous genotype of only one of these genes, and not simultaneously both, the conclusion about a predisposition to obesity is not diagnosed, while the cAMP content is within normal limits, which indicates the absence of the necessary genetic conditions (predisposition) for the implementation of the existing exposure in the form of an endocrine disorder.

Таким образом, это доказывает то, что только одновременное превышение содержания алюминия в моче более, чем в 2 раза, по отношению к референтному уровню, превышение IgG к алюминию выше нормы и только одновременное наличие полиморфных генотипов гена MTNR1B (rs10830963) и гена SIRT1 (rs7069102), характеризуется появлением негативных эффектов в виде отклонения от нормы содержания цАМФ, характеризующего нарушение энергетического обмена, снижение которого приводит к формированию ожирения, и таким образом подтверждается точность и достоверность предлагаемого способа.Thus, this proves that only a simultaneous excess of aluminum content in urine by more than 2 times, relative to the reference level, an excess of IgG to aluminum is higher than normal and only the simultaneous presence of polymorphic genotypes of the MTNR1B gene (rs10830963) and the SIRT1 gene (rs7069102 ), is characterized by the appearance of negative effects in the form of a deviation from the norm of cAMP content, which characterizes the violation of energy metabolism, a decrease in which leads to the formation of obesity, and thus the accuracy and reliability of the proposed way.

Для иллюстрации реализации предлагаемого способа приведены два примера по конкретным пациентам одного возраста и этнической принадлежности из группы детей с повышенным содержанием алюминия в моче и детей с содержанием алюминия в моче в пределах референтной концентрации.To illustrate the implementation of the proposed method, two examples are given for specific patients of the same age and ethnicity from a group of children with a high content of aluminum in the urine and children with an aluminum content in the urine within the reference concentration.

Пример 1. Пациент, 6 лет, русский, метаболический синдром. Установлен уровень алюминия в моче более чем в 2 раза выше референтного уровня - 0,04 мг/дм3. Установлено наличие гетерозиготного генотипа гена MTNR1B (rs10830963) - CG и вариантного гомозиготного генотипа гена SIRT1 (rs7069102) - GG. Значение содержания IgG к алюминию: 0,205 у.е., т.е. в 2,0 раза выше верхней границы нормы. Содержание цАМФ в крови - маркера интенсивности энергетического обмена, 5,5 пмоль/см3, т.е. ниже диапазона нормы (5,9-10,9 МЕ/мл). Таким образом, установлены высокие значения уровня IgG к алюминию и дефицит цАМФ на фоне повышенного по отношению к референтному уровню, более чем в 2 раза содержания алюминия в моче, а также наличие гетерозиготного полиморфизма гена MTNR1B (rs10830963) - CG и вариантного гомозиготного генотипа гена SIRT1 (rs7069102) - GG, кодирующих белки ответственные за циркадные биоритмы режима дня и употребления пищи и экспрессию эволюционно консервативных белков, обладающих деацетилазной или АДФ-рибозилтрансферазной активностью, что указывает на формирование энергетических нарушений, когда в случае мутации создаются условия, способствующих накоплению жировой ткани, инициированной действием алюминия.Example 1. Patient, 6 years old, Russian, metabolic syndrome. The level of aluminum in urine was established more than 2 times higher than the reference level - 0.04 mg / dm 3 . The presence of the heterozygous genotype of the MTNR1B gene (rs10830963) - CG and the variant homozygous genotype of the SIRT1 gene (rs7069102) - GG was established. The content of IgG to aluminum: 0.205 cu, i.e. 2.0 times higher than the upper limit of the norm. The content of cAMP in the blood is a marker of the intensity of energy metabolism, 5.5 pmol / cm 3 , i.e. below the normal range (5.9-10.9 IU / ml). Thus, high levels of IgG to aluminum and a deficiency of cAMP against a background of an increase in urine aluminum content more than 2 times higher than the reference level, as well as the presence of heterozygous polymorphism of the MTNR1B gene (rs10830963) - CG and a variant homozygous SIRT1 gene genotype (rs7069102) - GG encoding proteins responsible for circadian biorhythms of the daily regimen and eating and expression of evolutionarily conserved proteins with deacetylase or ADP-ribosyltransferase activity, which indicates the formation of energy disorders, when in the case of a mutation, conditions are created that facilitate the accumulation of adipose tissue initiated by the action of aluminum.

Это говорит о том, что, согласно предлагаемому способу, у данного ребенка состояние от воздействия алюминия оценивается, как формирование ранних проявлений метаболического синдрома (ожирения), имеющего генетическую предрасположенность, реализующуюся в условиях избыточной контаминации алюминием.This suggests that, according to the proposed method, in this child, the condition from exposure to aluminum is assessed as the formation of early manifestations of the metabolic syndrome (obesity), which has a genetic predisposition, realized in conditions of excessive aluminum contamination.

Для доказательства данного вывода, были установлены следующие показатели метаболизма у данного ребенка, которые имели следующие значения: уровень глюкозы - 6,1 ммоль/дм3 (физиологическая норма 3,3-5,5 ммоль/дм3); уровень ЛПНП - 4,2 ммоль/дм3 (норма 1,5-3,9 ммоль/дм3).To prove this conclusion, the following metabolic indicators were established for this child, which had the following values: glucose level - 6.1 mmol / dm 3 (physiological norm 3.3-5.5 mmol / dm 3 ); the LDL level is 4.2 mmol / dm 3 (the norm is 1.5-3.9 mmol / dm 3 ).

Анализируя представленные данные, можно сделать вывод, что у пациента имеются изменения в углеводном и жировом обменах, в частности, наличие избыточного содержания глюкозы и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), которое характеризует наличие нарушений их утилизации, то есть сниженного энергетического обмена, что запускает процессы метаболических нарушений, ведущих к формированию ожирения, ассоциированного с контаминацией алюминием.Analyzing the presented data, we can conclude that the patient has changes in carbohydrate and fat metabolism, in particular, the presence of excessive glucose and low density lipoproteins (LDL), which characterizes the presence of violations of their utilization, that is, reduced energy metabolism, which triggers the processes metabolic disorders leading to the formation of obesity associated with aluminum contamination.

Пример 2. Пациент, 7 лет, русский. Определяется уровень алюминия в моче более, чем в 2 раза выше референтного уровня - 0,05 мг/дм3. Отсутствуют полиморфные (вариантные) генотипы гена MTNR1B (rs10830963) - СС и гена SIRT1 (rs7069102) - СС. Значение содержания IgG к алюминию: 0,049 у.е. - в диапазоне нормы. Содержание цАМФ в крови - маркера интенсивности энергетического обмена - 5,9 пмоль/см, в диапазоне нормы (норма 5,9-10,9 МЕ/мл). Таким образом, отсутствие полиморфизма генов - гена MTNR1B (rs10830963) - СС и гена SIRT1 (rs7069102) - СС на фоне повышенного по отношению к референтному уровню, более чем в 2 раза, содержания алюминия в моче, не приводит к развитию негативных эффектов в виде отклонения от нормы уровня IgG к алюминию и цАМФ, то есть в отсутствии негативной генетической программы превышение референтной концентрации алюминия в моче не формирует развитие дефицита энергозависимых процессов, и не приводит к развитию ожирения у данного пациента.Example 2. Patient, 7 years old, Russian. The level of aluminum in the urine is determined more than 2 times higher than the reference level - 0.05 mg / dm 3 . There are no polymorphic (variant) genotypes of the MTNR1B gene (rs10830963) - CC and the SIRT1 gene (rs7069102) - CC. The content of IgG to aluminum: 0,049 cu - in the normal range. The content of cAMP in the blood is a marker of the intensity of energy metabolism - 5.9 pmol / cm, in the normal range (normal 5.9-10.9 IU / ml). Thus, the absence of polymorphism of the genes - the MTNR1B gene (rs10830963) - SS and the SIRT1 gene (rs7069102) - SS against the background of an increase in the urine aluminum content in relation to the reference level, more than 2 times, does not lead to the development of negative effects in the form deviations from the normal level of IgG to aluminum and cAMP, that is, in the absence of a negative genetic program, an excess of the reference concentration of aluminum in the urine does not form a deficiency in energy-dependent processes, and does not lead to the development of obesity in this patient.

Для доказательства точности данного вывода - отсутствия нарушений углеводного и жирового обменов, были установлены следующие показатели метаболизма у данного ребенка, которые имели следующие значения: уровень глюкозы - 5,1 ммоль/дм3 (физиологическая норма 3,3-5,5 ммоль/дм3); уровень ЛПНП - 3,2 ммоль/дм3 (норма 1,5-3,9 ммоль/дм3).To prove the accuracy of this conclusion - the absence of disturbances in carbohydrate and fat metabolism, the following metabolic indicators were established for this child, which had the following values: glucose level - 5.1 mmol / dm 3 (physiological norm 3.3-5.5 mmol / dm 3 ); LDL - 3.2 mmol / dm 3 (normal 1,5-3,9 mmol / dm 3).

Анализируя представленные данные, можно сделать вывод, что у обследуемого пациента отсутствуют нарушения энергетического и связанного с ним углеводного и жирового обменов. Таким образом, при анализе маркеров метаболизма изменений показателей энергетического обмена, обусловленных действием алюминия, выявлено не было.Analyzing the presented data, we can conclude that the examined patient has no disturbances in energy and related carbohydrate and fat metabolism. Thus, in the analysis of metabolic markers, changes in energy metabolism due to the action of aluminum were not detected.

Таким образом, приведенные данные показывают, что при реализации предлагаемого способа с использованием предлагаемых критериев обеспечивается его назначение.Thus, the above data show that when implementing the proposed method using the proposed criteria, its purpose is ensured.

Для доказательства достоверности предлагаемого способа, было проведено генетическое обследование двух групп детей, проживающих на территории с повышенным содержанием в воздухе и питьевой воде алюминия. При этом первая группа (22 ребенка) страдала ожирением, вторая группа (19 детей) была нормального веса. У данных детей был проведен сравнительный анализ полиморфных изменений генотипов мелатонинового рецептора и сиртуина. Данные, полученные в ходе указанного обследования, приведены в таблице 2.To prove the reliability of the proposed method, a genetic examination of two groups of children living in the territory with a high content of aluminum in the air and drinking water was carried out. Moreover, the first group (22 children) was obese, the second group (19 children) was of normal weight. In these children, a comparative analysis of polymorphic changes in the genotypes of the melatonin receptor and sirtuin was carried out. The data obtained during this survey are shown in table 2.

Результаты генетического обследования детей показали, что в группе детей, страдающих ожирением, носителями мутаций в гетерозиготе генов MTNR1B (rs10830963) и SIRT1 (rs7069102) является большинство, в то время как в группе детей с нормальным весом такой закономерности не выявлено.The results of a genetic examination of children showed that in the group of children suffering from obesity, the carriers of mutations in the heterozygous genes MTNR1B (rs10830963) and SIRT1 (rs7069102) are the majority, while this pattern was not found in the group of children with normal weight.

Заявляемый способ позволяет с достаточной достоверностью установить предвестники ожирения, ассоциированные с влиянием алюминия, по заявляемым генетическим критериям, содержанию алюминия в моче и по уровню IgG к алюминию, и начать профилактические мероприятия.The inventive method allows with sufficient reliability to establish the precursors of obesity associated with the influence of aluminum, according to the claimed genetic criteria, the aluminum content in the urine and the level of IgG to aluminum, and start preventive measures.

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Claims (1)

Способ определения предрасположенности к развитию ожирения у детей в условиях избыточной контаминации алюминием, характеризующийся тем, что производят отбор проб крови и мочи у ребенка, определяют в пробе мочи содержание алюминия, а в сыворотке крови - уровень иммуноглобулина G (IgG) к алюминию, также у указанного ребенка отбирают пробу буккального эпителия, осуществляют выделение из указанной пробы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), затем на детектирующем амплификаторе с использованием полимеразной цепной реакции в режиме реального времени проводят генотипирование полиморфизма генов MTNR1B и SIRT1, используя в качестве праймера участок ДНК путем исследования генотипов гена MTNR1B (rs 10830963) и гена SIRT1 (rs 7069102), устанавливая при этом состояния для каждого из указанных генов: гетерозиготное CG, нормальное гомозиготное СС, вариантное гомозиготное GG для гена MTNR1B (rs 10830963); гетерозиготное CG, нормальное гомозиготное СС, вариантное гомозиготное GG для гена SIRT1 (rs 7069102), и при одновременном обнаружения у ребенка следующих диагностических критериев: наличие вариантного гомозиготного или гетерозиготного генотипов гена MTNR1B (rs 10830963) и гена SIRT1 (rs 7069102) при условии одновременного превышения концентрации алюминия в моче более чем в 2 раза по сравнению с референтным уровнем содержания алюминия в моче, равным 0,01 мг/дм3, а также при превышении по сравнению с верхней границей физиологической нормы уровня IgG к алюминию, делают вывод о наличии у ребенка предрасположенности к развитию ожирения в условиях избыточной контаминации алюминием.A method for determining a predisposition to the development of obesity in children under conditions of excessive aluminum contamination, characterized in that they take blood and urine samples from the child, determine the aluminum content in the urine sample, and the level of immunoglobulin G (IgG) to aluminum in the blood serum, also of the specified child, a sample of buccal epithelium is taken, deoxyribonucleic acid (DNA) is extracted from the specified sample, then on a detecting amplifier using a real-time polymerase chain reaction The belts carry out genotyping of the polymorphism of the MTNR1B and SIRT1 genes, using a DNA fragment as a primer by examining the genotypes of the MTNR1B gene (rs 10830963) and the SIRT1 gene (rs 7069102), establishing conditions for each of these genes: heterozygous CG, normal homozygous SS, homozygous GG for the MTNR1B gene (rs 10830963); heterozygous CG, normal homozygous SS, variant homozygous GG for the SIRT1 gene (rs 7069102), and at the same time the following diagnostic criteria are found in a child: the presence of a variant homozygous or heterozygous MTNR1B gene genotypes (rs 10830963) and the SIRT1 gene (rs10869) exceeding the concentration of aluminum in the urine by more than 2 times compared with the reference level of aluminum in the urine, equal to 0.01 mg / DM 3 , as well as when exceeding the upper limit of the physiological norm of the level of IgG to aluminum, do the conclusion that the child has a predisposition to the development of obesity in conditions of excessive aluminum contamination.
RU2019117701A 2019-06-06 2019-06-06 Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum RU2700565C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117701A RU2700565C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117701A RU2700565C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700565C1 true RU2700565C1 (en) 2019-09-19

Family

ID=67989724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117701A RU2700565C1 (en) 2019-06-06 2019-06-06 Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700565C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771145C1 (en) * 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 Method for assessing the probability of formation of pathology of the endocrine system in schoolchildren in the form of obesity associated with the combined complex effects of such environmental factors as manganese, lead and toluene, the modern educational process, nutrition and lifestyle
RU2779085C1 (en) * 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 Method for detecting predisposition to the development of metabolic syndrome in the form of obesity in schoolchildren aged 7-10 years

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA019200B1 (en) * 2008-02-28 2014-01-30 Юниверсити Оф Вирджиния Пэтент Фаундейшн Method for diagnosing susceptibility to abuse of addiction-related diseases or disorders (variants)
RU2619872C1 (en) * 2016-11-25 2017-05-18 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 Method for estimation of individual risk of excessive body and obesity development in children consuming drinking water with increased chloroform and tetrachloromethane content

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA019200B1 (en) * 2008-02-28 2014-01-30 Юниверсити Оф Вирджиния Пэтент Фаундейшн Method for diagnosing susceptibility to abuse of addiction-related diseases or disorders (variants)
RU2619872C1 (en) * 2016-11-25 2017-05-18 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 Method for estimation of individual risk of excessive body and obesity development in children consuming drinking water with increased chloroform and tetrachloromethane content

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
COL N. et al. Association of melatonin receptor 1 B gene (rs10830963 and rs9192552) polymorphısm with adolescent obesity and related comorbidities in Turkey. J Int Med Res. 2018 Aug; 46(8): 3086-3096. *
KILIC U. et al. SIRT1 gene variants are related to risk of childhood obesity. Eur J Pediatr. 2015 Apr; 174(4): 473-9. *
KILIC U. et al. SIRT1 gene variants are related to risk of childhood obesity. Eur J Pediatr. 2015 Apr; 174(4): 473-9. COL N. et al. Association of melatonin receptor 1 B gene (rs10830963 and rs9192552) polymorphısm with adolescent obesity and related comorbidities in Turkey. J Int Med Res. 2018 Aug; 46(8): 3086-3096. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771145C1 (en) * 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 Method for assessing the probability of formation of pathology of the endocrine system in schoolchildren in the form of obesity associated with the combined complex effects of such environmental factors as manganese, lead and toluene, the modern educational process, nutrition and lifestyle
RU2783252C1 (en) * 2021-12-10 2022-11-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований" Method for assessing the risk of developing abdominal obesity in persons with vibration disease caused by exposure to local vibration
RU2779085C1 (en) * 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 Method for detecting predisposition to the development of metabolic syndrome in the form of obesity in schoolchildren aged 7-10 years
RU2822360C1 (en) * 2024-05-26 2024-07-04 Общество с ограниченной ответственностью "Клиника новых медицинских технологий АрхиМед" Panel for determining predisposition to increased body mass index, metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus and its use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
Gounden et al. Presence of the CYP2B6 516G> T polymorphism, increased plasma Efavirenz concentrations and early neuropsychiatric side effects in South African HIV-infected patients
Traister et al. Phenotypic and genotypic association of epithelial IL1RL1 to human TH2-like asthma
Wu et al. IL-1 receptor antagonist gene as a predictive biomarker of progression of knee osteoarthritis in a population cohort
Nesrine et al. Leptin and Leptin receptor polymorphisms, plasma Leptin levels and obesity in Tunisian volunteers
Hohenfellner et al. Molecular based newborn screening in Germany: Follow-up for cystinosis
Isordia-Salas et al. C677T polymorphism of the 5, 10 MTHFR gene in young Mexican subjects with ST-elevation myocardial infarction
Lim et al. Polymorphisms in cytoplasmic serine hydroxymethyltransferase and methylenetetrahydrofolate reductase affect the risk of cardiovascular disease in men
Zhang et al. Iron deficiency modifies gene expression variation induced by augmented hypoxia sensing
RU2619872C1 (en) Method for estimation of individual risk of excessive body and obesity development in children consuming drinking water with increased chloroform and tetrachloromethane content
Wei et al. The MC4R SNPs, their haplotypes and gene-environment interactions on the risk of obesity
Rajabi et al. Phenylalanine hydroxylase genotype-phenotype associations in the United States: A single center study
Akanji et al. Associations of blood homocysteine concentrations in Arab schizophrenic patients
Lebon et al. A novel mutation in the human complex I NDUFS7 subunit associated with Leigh syndrome
Mackawy Association of the+ 45T> G adiponectin gene polymorphism with insulin resistance in non-diabetic Saudi women
RU2700565C1 (en) Method for determining predisposition to developing obesity in children in conditions of excessive contamination with aluminum
Runolfsdottir et al. Urinary 2, 8-dihydroxyadenine excretion in patients with adenine phosphoribosyltransferase deficiency, carriers and healthy control subjects
Ma et al. Identification of a TMEM182 rs141764639 polymorphism associated with central obesity by regulating tumor necrosis factor-α in a Korean population
Tavares et al. Effect of the peroxisome proliferator-activated receptor-γ C161T polymorphism on lipid profile in Brazilian patients with Type 2 diabetes mellitus
de Luis et al. Polymorphism rs16147 of the neuropeptide Y gene modifies the response of cardiovascular risk biomarkers and adipokines to two hypocaloric diets
Qin et al. Association of increased serum Sema3E with TRIB3 Q84R polymorphism and carotid atherosclerosis in metabolic syndrome
Kumar et al. Tumor necrosis factor-alpha (− 308G/A,+ 488G/A,− 857C/T and-1031 T/C) gene polymorphisms and risk of ischemic stroke in north Indian population: A hospital based case–control study
RU2687731C1 (en) Diagnostic technique in children of asthenic-vegetative syndrome under exposure conditions with aluminum
Répásy et al. Association of Gln223 Arg polymorphism of the leptin receptor gene with indicators of energy expenditure in obese children
Ahmad et al. Fat mass and obesity-associated gene rs9939609 polymorphism is a potential biomarker of recurrent venous thromboembolism in male but not in female patients