Pediatrician (St. Petersburg)Pediatrician (St. Petersburg)Педиатр2079-78502587-6252Eco-Vector33400310.17816/PED14173-80Original studiesОригинальные статьиResearch ArticleThe relationship between liver lipase gene polymorphism and the development of endothelial dysfunction in military personnel in extreme climatic conditionsВзаимосвязь полиморфизма гена печеночной липазы с жесткостью сосудистой стенки у военнослужащих в экстремальных климатических условияхhttps://orcid.org/0000-0001-6786-2332LemeshchenkoAlexey V.ЛемещенкоАлексей Викторович
Russian Federation

MD, PhD, doctoral student, Department of pathological physiology

канд. мед. наук, докторант кафедры патологической физиологии

lav_1981@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8446-8601LysikovMaxim A.ЛысиковМаксим Анатольевич
Russian Federation

head of the Therapeutic Department

начальник терапевтического отделения

anesteziolog2006@rambler.ruKirov Military Medical AcademyВоенно-медицинская академия им. С.М. Кирова1469 Naval Hospital, 8 Branch1469-й Военно-морской клинический госпиталь1804202314173801504202315042023Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-ВекторCopyright ©; 2023,2023Eco-VectorЭко-Векторhttps://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/334003

BACKGROUND: The analysis of the association of polymorphism of hepatic lipase gene with vascular wall stiffness in extreme climatic conditions, the development of criteria for the selection and effectiveness of military service in the Arctic zone, depending on the characteristics of the genotype is one of the main tasks of military medicine.

AIM: The aim is to evaluate the relationship of the polymorphism of the LIPC rs2043085 and rs1532085 genes with vascular wall stiffness in military personnel in extreme climatic conditions.

MATERIALS AND METHODS: 295 contract servicemen undergoing military service in various climatic and geographical conditions were examined. Participants are divided into three groups: 1st group — 100 people serving in the Arctic climate zone; 2nd group — 100 people serving in the temperate climate zone; 3rd group — 95 people serving in the conditions of the mid—mountain subtropical zone. The average age of military personnel in all groups was approximately 34 years. All the examined patients were examined, blood pressure and heart rate were measured, regional blood circulation was assessed using the AngioScan-01P device based on the study of the shape of the volumetric pulse wave by a photoplethysmographic sensor, and a molecular genetic study was performed. Genotyping of single-nucleotide variants of the LIPC rs2043085 and rs1532085 genes was performed using a polymerase chain reaction in real time on an amplifier (RT-PCR) DT-Prime (GC “DNA Technology”, Russia) using a set of reagents manufactured by the company “Syntol” (Moscow).

RESULTS: In servicemen undergoing military service in the Arctic zone, a significant increase in systolic blood pressure, increased vascular stiffness, arterial wall stiffness, and average arterial wall stiffness were revealed. In military personnel undergoing military service in the conditions of the mid-mountain subtropical zone, a significant increase in the stiffness of the artery wall was revealed. On the contrary, high elasticity of the arterial wall has been established in servicemen undergoing military service in a temperate zone. Statistically significant differences in the frequency of occurrence of the LIPS gene (rs2043085) were found in servicemen undergoing military service in various climatic and geographical zones: in the Arctic zone — mainly persons with the T/T genotype (up to 53%), in the temperate zone the T/C genotype prevails (up to 43%), in the subtropical zone — genotype C/C (up to 40%). The association of the T/T genotype of the LIPS gene (rs2043085) with the stiffness of the vascular wall was established, which corresponds to an excess of the average passport age of the subjects by 6–7 years, and in the same genotype, according to the type of pulse wave, there is a tendency to increase the stiffness of the artery wall in servicemen aged 34 years with an average military service of 13 years, serving in the Arctic zone for more than 10 years.

CONCLUSIONS: In the conditions of the Arctic belt, with prolonged exposure (more than 10 years) to adverse environmental factors, the cardiovascular system is depleted, physiological functions are involuted and the body prematurely ages in the form of hypertonic vascular reactions with the progression of excessive vascular stiffness, especially in individuals with the LIPS gene genotype T/T (rs2043085).

Актуальность. Анализ ассоциации полиморфизма гена печеночной липазы с жесткостью сосудистой стенки в экстремальных климатических условиях, разработка критериев отбора и эффективности военной службы в условиях арктической зоны в зависимости от особенностей генотипа — одна из главных задач военной медицины.

Цель — оценить взаимосвязь полиморфизма гена LIPC rs2043085 и rs1532085 с показателями жесткости сосудистой стенки у военнослужащих в экстремальных климатических условиях.

Материалы и методы. Обследовано 295 военнослужащих по контракту, проходящих службу в различных климатогеографических условиях. Участники распределены по трем группам: 1-я группа — 100 человек, проходящих службу в арктическом климатическом поясе; 2-я группа — 100 человек, проходящих службу в умеренном климатическом поясе; 3-я группа — 95 человек, проходящих службу в условиях среднегорья субтропического пояса. Средний возраст военнослужащих во всех группах составил примерно 34 года. Всем обследованным проводили осмотр, выполняли измерения артериального давления и частоту сердечных сокращений, оценивали регионарное кровообращение с использованием прибора «АнгиоСкан-01П» на основе исследования формы объемной пульсовой волны фотоплетизмографическим датчиком, проводили молекулярно-генетическое исследование. Генотипирование по однонуклеотидным вариантам гена LIPC rs2043085 и rs1532085 проводили с использованием полимеразной цепной реакции в режиме реального времени на амплификаторе (RT-PCR) «ДТ-Прайм» (ГК «ДНК-Технология», Россия) с помощью набора реагентов производства компании «Синтол» (Москва).

Результаты. У военнослужащих, проходящих службу в арктическом поясе, выявлено значимое повышение систолического артериального давления, повышение жесткости сосудов, жесткости стенок артерий, средней жесткости артериальной стенки. У военнослужащих, проходящих службу в условиях среднегорья субтропического пояса, выявлено значимое повышение жесткости стенки артерий. У военнослужащих, проходящих службу в условиях умеренного пояса, напротив, установлена высокая эластичность артериальной стенки. Обнаружены статистические значимые различия в частоте встречаемости гена LIPS (rs2043085) у военнослужащих, проходящих службу в различных климатогеографических поясах: в арктическом поясе — преимущественно лица с генотипом Т/Т (до 53 %), в умеренном поясе преобладает генотип T/C (до 43 %), в субтропическом поясе — генотип C/C (до 40 %). Установлена ассоциация генотипа T/T гена LIPS (rs2043085) с жесткостью сосудистой стенки, что соответствует превышению среднего значения паспортного возраста обследуемых на 6–7 лет, и у этого же генотипа по типу пульсовой волны отмечается тенденция в увеличении жесткости стенки артерий у военнослужащих в возрасте 34 лет со средним стажем военной службы 13 лет, проходящих службу в арктическом поясе более 10 лет.

Выводы. В условиях арктического пояса при длительном воздействии (более 10 лет) неблагоприятных факторов окружающей среды происходит истощение системы кровообращения, инволюция физиологических функций и преждевременное старение организма в виде перестройки сосудистых реакций по гипертоническому типу с прогрессированием избыточной жесткости сосудов, особенно у лиц с генотипом Т/Т гена LIPS (rs2043085).

Arcticsubtropical zoneLIPSrs2043085rs1532085extreme climatic conditionsgeographical latitudevascular stiffnessАрктикасубтропический пояс LIPS rs2043085 rs1532085экстремальные климатические условиягеографическая широтажесткость сосудовBaranov VS, Baranova HV. Genetic-pass — basic contribution to active longevity and maximal life-span duration. Advances in Gerontology. 2009;22(1):84–91. (In Russ.)Баранов В.С., Баранова Е.В. Генетический паспорт — основа активного долголетия и максимальной продолжительности жизни // Успехи геронтологии. 2009. Т. 22, № 1. С. 84–91.Zapesochnaya IL, Avtandilov AG. Problema adaptatsii serdechno-sosudistoi sistemy pri prozhivanii na Krainem Severe: uchebnoe posobie. Moscow: GBOU DPO RMAPO, 2015. (In Russ.)Запесочная И.Л., Автандилов А.Г. Проблема адаптации сердечно-сосудистой системы при проживании на Крайнем Севере: учебное пособие. Москва: ГБОУ ДПО РМАПО, 2015.Mustafaeva AG. Relationship between endothelial dysfunction and development of complications of metabolic syndrome. Kazan medical journal. 2018;99(5):784–791. (In Russ.) DOI: 10.17816/KMJ2018-784Мустафаева А.Г. Взаимосвязь эндотелиальной дисфункции и развития осложнений метаболического синдрома // Казанский медицинский журнал. 2018. Т. 99, № 5. С. 784–791. DOI: 10.17816/KMJ2018-784Solonin YuG, Bojko ER, Markov AL. Age dynamics of functional parameters in men in the polar region. Advances in Gerontology. 2013;26(4):647–651. (In Russ.)Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р., Марков А.Л. Возрастная динамика функциональных показателей у мужчин в Заполярье // Успехи геронтологии. 2013. Т. 26, № 4. С. 647–651.Turchinskii VI. Ishemicheskaya bolezn’ serdtsa na Krainem Severe. Novosibirsk: Nauka, 1980. (In Russ.)Турчинский В.И. Ишемическая болезнь сердца на Крайнем Севере. Новосибирск: Наука, 1980.Andrés-Blasco I, Vinué Á, Herrero-Cervera A, et al. Hepatic lipase inactivation decreases atherosclerosis in insulin resistance by reducing LIGHT/Lymphotoxin β-Receptor pathway. Thromb Haemost. 2016;116(2):379–393. DOI: 10.1160/TH15-10-0773Andrés-Blasco I., Vinué Á., Herrero-Cervera A., et al. Hepatic lipase inactivation decreases atherosclerosis in insulin resistance by reducing LIGHT/Lymphotoxin β-Receptor pathway // Thromb Haemost. 2016. Vol. 116, No. 2. P. 379–393. DOI: 10.1160/TH15-10-0773Hasham SN, Pillarisetti S. Vascular lipases, inflammation and atherosclerosis. Clin Chim Acta. 2006;372 (1–2):179–183. DOI: 10.1016/j.cca.2006.04.020Hasham S.N., Pillarisetti S. Vascular lipases, inflammation and atherosclerosis // Clin Chim Acta. 2006. Vol. 372, No. 1–2. P. 179–183. DOI: 10.1016/j.cca.2006.04.020Kobayashi J, Miyashita K, Nakajima K, Mabuchi H. Hepatic lipase: a comprehensive view of its role on plasma lipid and lipoprotein metabolism. J Atheroscler Thromb. 2015;22(10):1001–1011. DOI: 10.5551/jat.31617Kobayashi J., Miyashita K., Nakajima K., Mabuchi H. Hepatic Lipase: a Comprehensive View of its Role on Plasma Lipid and Lipoprotein Metabolism // J Atheroscler Thromb. 2015. Vol. 22, No. 10. P. 1001–1011. DOI: 10.5551/jat.31617Teng M-S, Wu S, Hsu L-A, et al. Pleiotropic association of LIPC variants with lipid and urinary 8-hydroxy deoxyguanosine levels in a Taiwanese population. Lipids Health. 2019;18:111. DOI: 10.1186/s12944--019-1057-9Teng M.-S., Wu S., Hsu L.-A., et al. Pleiotropic association of LIPC variants with lipid and urinary 8-hydroxy deoxyguanosine levels in a Taiwanese population // Lipids Health. 2019. Vol. 18. ID 111. DOI: 10.1186/s12944-019-1057-9