Modifying effect of physical activity on genetic predisposition to obesity


Cite item

Full Text

Abstract

AIM. To evaluate the modifying effect of physical activity on the association of ADRB3, CLOCK, FABP2, FTO, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, SHBG, UCP2 and UCP3 gene polymorphisms with body mass index (BMI), body fat mass, and risk of obesity. MATERIALS AND METHODS. The investigation enrolled 582 students and 215 athletes who showed moderate and high physical activities, respectively. The students' body composition was estimated with a DIAMANT-AST bioimpedance analyzer. Gene polymorphisms were determined by polymerase chain reaction (PCR) or real-time PCR. RESULTS. No differences in the rate of obesity risk alleles were found between normal-weight, and overweight or obese students. Correlation analysis in the total group of students revealed an association of the A allele of the FTO gene with BMI (р=0.0011) and body fat mass (р=0.0031). Comprehensive analysis summarizing the total number of obesity risk alleles for 7 polymorphisms of the PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, FTO, FABP2, and UCP2) genes in each individual showed that a subgroup of male students having a large number of obesity risk alleles (4-9) had higher BMI (22.6±2.73 kg/m2) than that of students having a small number of obesity risk alleles (20.8±2.81 kg/m2; р=0.0209). This pattern was not observed in the group of athletes regardless of gender and sports specialization. CONCLUSION. This investigation has demonstrated that physical activity has modifying effects on individuals who are genetically predisposed to obesity. Moderate and high physical activity considerably reduces the risk of obesity even in the presence of genetic risk factors.

Full Text

Модифицирующее влияние физической активности на генетическую предрасположенность к ожирению. - Резюме. Цель исследования. Оценка модифицирующего влияния физической активности на взаимосвязь полиморфизмов генов ADRB3, CLOCK, FABP2, FTO, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, SHBG, UCP2 и UCP3 с индексом массы тела (ИМТ), жировой массой тела и риском развития ожирения. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 582 студента и 215 спортсменов, проявляющих умеренную и высокую степень физической активности соответственно. Диагностику состава тела студентов проводили с помощью биоимпедансного анализатора ДИАМАНТ-АСТ. Полиморфизмы генов определяли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) либо ПЦР в реальном времени. Результаты. Не выявлено различий по частоте аллелей риска ожирения между студентами с нормальной массой тела и студентами с избыточной массой тела либо ожирением. Корреляционный анализ в общей группе студентов выявил ассоциацию аллеля A гена FTO с индексом массы тела (р=0,0011) и жировой массой тела (р=0,0031). Комплексный анализ, при котором суммировалось общее число аллелей риска развития ожирения для каждого индивида по 7 полиморфизмам генов (PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, FTO, FABP2, UCP2), показал, что в подгруппе студентов-мужчин с высоким числом аллелей риска ожирения (4-9) имелся более высокий ИМТ (22,6±2,73 кг/м2) по сравнению с подгруппой студентов с низким числом аллелей риска (20,8±2,81 кг/м2; р=0,0209). Данная закономерность не наблюдалась в группе спортсменов, независимо от пола и спортивной специализации. Заключение. Результаты исследования продемонстрировали, что физическая активность оказывает модифицирующее влияние на индивидов, генетически предрасположенных к ожирению. Умеренная и высокая физическая активность значительно снижает риск развития ожирения даже при наличии генетических факторов риска.
×

References

  1. Бухарова Г.П., Романцова Т.И. Распространенность избыточного веса и ожирения по данным выборки Московского региона. Ожир и метаб 2007; 2: 14-16.
  2. Feigin V.L., Wiebers D. O., Nikitin Y.P. et al. Risk factors for ischemic stroke in a Russian community: a population-based case-control study. Stroke 1998; 29 (1): 34-39.
  3. Calle E.E., Thun M.J., Petrelli J.M. et al. Body-mass index and mortality in a prospective cohort of U.S. adults. N Engl J Med 1999; 341 (15): 1097-1105.
  4. Hinney A., Vogel C.I., Hebebrand J. From monogenic to polygenic obesity: recent advances. Eur Child Adolesc Psychiatry 2010; 19 (3): 297-310.
  5. Frayling T.M., Timpson N.J., Weedon M.N. et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science 2007; 316: 889-894.
  6. Thorleifsson G., Walters G.B., Gudbjartsson D.F. et al. Genome-wide association yields new sequence variants at seven loci that associate with measures of obesity. Nat Genet 2009; 41: 18-24.
  7. Andreasen C.H., Stender-Petersen K.L., Mogensen M.S. et al. Low physical activity accentuates the effect of the FTO rs9939609 polymorphism on body fat accumulation. Diabetes 2008; 57: 95-101.
  8. Ahmad S., Rukh G., Varga T.V. et al. Gene × physical activity interactions in obesity: combined analysis of 111,421 individuals of European ancestry. PLoS Genet 2013; 9 (7): e1003607.
  9. Li S., Zhao J.H., Luan J. et al. Physical activity attenuates the genetic predisposition to obesity in 20,000 men and women from EPIC-Norfolk prospective population study. PLoS Med 2010; 7 (8): e1000332.
  10. Kilpeläinen T.O., Qi L., Brage S. et al. Physical activity attenuates the influence of FTO variants on obesity risk: a meta-analysis of 218,166 adults and 19,268 children. PLoS Med 2011; 8 (11): e1001116.
  11. Scuteri A., Sanna S., Chen W.M. et al. Genome-wide association scan shows genetic variants in the FTO gene are associated with obesity-related traits. PLoS Genet 2007; 3: e115.
  12. Rankinen T., Zuberi A., Chagnon Y.C. et al. The human obesity gene map: the 2005 update. Obesity (Silver Spring) 2006; 14 (4): 529-644.
  13. Насибулина Э.С., Шагимарданова Р.Р., Борисова А.В., Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена FTO с избыточной массой тела. Каз мед журн 2012; 93 (5): 823-826.
  14. Ахметов И.И., Дондуковская Р.Р., Рябинкова Е.К. и др. Генетические маркеры предрасположенности к занятиям бодибилдингом и фитнесом. Теор и практ физ культ 2008; 1: 74-80.
  15. Aberle J., Hopfer I., Beil F.U., Seedorf U. Association of peroxisome proliferator-activated receptor delta +294T/C with body mass index and interaction with peroxisome proliferator-activated receptor alpha L162V. Int J Obes (Lond) 2006; 30 (12): 1709-1713.
  16. Ohlsson C., Wallaschofski H., Lunetta K.L. et al. Genetic determinants of serum testosterone concentrations in men. PLoS Genet 2011; 7 (10): e1002313.
  17. Wang T.N., Huang M.C., Lin H.L. et al. UCP2 A55V variant is associated with obesity and related phenotypes in an aboriginal community in Taiwan Int J Obes (Lond) 2007; 31 (11): 1746-1752.
  18. Halsall D.J., Luan J., Saker P. et al. Uncoupling protein 3 genetic variants in human obesity: the c-55t promoter polymorphism is negatively correlated with body mass index in a UK Caucasian population. Int J Obes Relat Metab Disord 2001; 25 (4): 472-477.
  19. Насибулина Э.С., Борисова А.В., Ахметов И.И. Изучение ассоциации полиморфизма Ala54Thr гена FABP2 с избыточной массой тела, ожирением и физической активностью. Вопр пит 2013; 82 (5): 23-28.
  20. Ahmetov I.I., Williams A.G., Popov D.V. et al. The combined impact of metabolic gene polymorphisms on elite endurance athlete status and related phenotypes. Hum Genet 2009; 126 (6): 751-761.
  21. Борисов В.А., Короткова С.Б., Коротков Б.Н. и др. Анализ работоспособности и физического развития студентов старших курсов Воронежской государственной медицинской академии имени Н.Н. Бурденко. Науч-мед вестн Центр Черноз 2009; 37: 145-149.
  22. Юшманова Л.С., Соловьева Н.А., Совершаева С.Л. Качество жизни в зависимости от величины артериального давления и индекса массы тела у лиц юношеского возраста. Фундам иссл 2012; 9: 328-331.
  23. Eynon N., Nasibulina E.S., Banting L.K. et al. The FTO A/T polymorphism and elite athletic performance: a study involving three groups of European athletes. PLoS One 2013; 8 (4): e60570.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2014 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 

Address of the Editorial Office:

  • Novij Zykovskij proezd, 3, 40, Moscow, 125167

Correspondence address:

  • Alabyan Street, 13/1, Moscow, 127055, Russian Federation

Managing Editor:

  • Tel.: +7 (926) 905-41-26
  • E-mail: e.gorbacheva@ter-arkhiv.ru

 

 © 2018-2021 "Consilium Medicum" Publishing house


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies