Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology

Vol. 4/2005 Nr 3(12) Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne Influence of polymorphism C-174-G gene Interleukin-6 on lipid abnormalities in children with obesity simplex 1 Beata Pyrżak, 2 Katarzyna Popko, 1 Alicja Wiśniewska, 1 Barbara Kluczyńska-Rymkiewicz, 2 Maria Wąsik, 1 Anna Majcher 1 Klinika Pediatrii i Endokrynologii Akademii Medycznej w Warszawie 2 Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej i Immunologii Klinicznej Wieku Rozwojowego Akademii Medycznej w Warszawie Adres do korespondencji: Dr Beata Pyrżak, Klinika Pediatrii i Endokrynologii Akademii Medycznej w Warszawie, ul. Marszałkowska 24, 00-576 Warszawa Słowa kluczowe: IL-6 polimorfizm genu, gospodarka lipidowa Key words: IL-6 gene polimorphism, lipid metabolism STRESZCZENIE/ABSTRACT Interleukina -6 jest wielofunkcyjną cytokiną o szerokim spektrum oddziaływania na organizm. Wytwarzana jest przez różne typy komórek: monocyty, makrofagi, fibroblasty, komórki śródbłonka, limfocyty T i B, komórki tkanki tłuszczowej i inne. Uważa się, że IL-6 może być odpowiedzialna za zaburzenia gospodarki lipidowej; za wzrost poziomu triglicerydów i VLDL u osób z zespołem insulinooporności, cukrzycą typu 2 [9, 17]. W badaniach na zwierzętach, stwierdzono że IL-6 wpływa hamująco na aktywność lipazy lipoproteinowej w komórkach tłuszczowych, stymuluje sekrecję triglicerydów wątrobowych, wpływa na wzrost wolnych kwasów tłuszczowych w osoczu krwi [8]. W badaniach na ludzkiej tkance tłuszczowej in vitro stwierdzono, że: IL-6 wpływa hamująco na aktywność lipazy lipoproteinowej oraz na produkcję leptyny [7]. Wpływ IL-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej wiązany jest z obecnością polimorfizmów genu odpowiedzialnego za produkcję tej cytokiny. Obecnie zidentyfikowano kilka polimorfizmów występujących zarówno w rejonie promotorowym, jak i w strukturach kodujących genu. W części promotorowej genu stwierdzono polimorfizm polegający na zamianie nukleotydu G na C w pozycji 174 [1]. Celem pracy była analiza częstości występowania i wpływu polimorfizmu 174G/C na gospodarkę lipidową u dzieci z otyłością prostą. Analizie poddano 32 dzieci z otyłością prostą w wieku od 9 do17 roku życia. Badanie antropometryczne obejmowały ocenę masy ciała, wysokości, wskaźnika BMI, SDS dla BMI, WHR, sumę 10 fałdów skórno-tłuszczowych. U każdego dziecka po 12-godzinnym głodzeniu wykonywano badania krwi w celu oznaczenia poziomu triglicerydów (Tg), cholesterolu całkowitego (Chol-T), cholesterolu frakcji HDL (Chol-HDL) i cholesterolu LDL (Chol-LDL) oraz wykonywano test obciążenia doustnego glukozą z oceną glukozy i insuliny w czasie 0, 30, 60, 90, 120 min. Wyliczono wskaźnik HOMA ze wzoru insulina x glukoza /22,5. Genomowe DNA Vol. 4/2005, Nr 3(12) 9

Praca oryginalna Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16 izolowano z krwi obwodowej z zastosowaniem zestawu Genomic Midi AX firmy A&ABIOTECHNOLOGY. Przeprowadzono reakcję PCR ze starterami flankującymi fragment genu dla IL-6, zawierający miejsce lokalizacji polimorfizmu 174G/C. W celu genotypowania produkt reakcji PCR poddano analizie SSCP oraz trawieniu enzymem restrykcyjnym SfeNI [1]. Zastosowanie techniki PCR-RFLP pozwoliło otrzymać trzy warianty genotypu IL-6: G/C (59,3%), G/G (21,8%), C/C (18,7%). Wyniki badań auksologicznych, gospodarki węglowodanowej i lipidowej w grupach G/C, G/G, C/C oraz G/C, G/G vs C/C oraz G/G vs C/C poddano analizie statystycznej. Wykazano, że homozygoty C/C w porównaniu z heterozygotami G allelu (G/C) charakteryzują się większą ilością tkanki tłuszczowej mierzoną sumą 10 fałdów skórno-tłuszczowych (p < 0,009) oraz w porównaniu z homo i heterozygotami G allelu (G/G, G/C) wykazują tendencję do większej masy ciała, wyższych wartości BMI a w szczególności SDS dla BMI. Dzieci będące nosicielami G allelu (G/G, G/C) w porównaniu z homozygotami C/C charakteryzuje tendencja do wyższych stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL, glukozy i współczynnika HOMA. Interleukin-6 (IL-6) is a multifunctional cytokine produced by many different cell types, including immune cells, endothelial cells, fibroblasts, monocytes, and adipose tissue. Many investigations have shown that IL-6 has been responsible for the lipid abnormalities e.g.: is prone to develop higher total triglicerydes and VLD occurring in subjects with the insulin-resistance syndrome [9]. Investigations in animals shown that IL-6 is involved not only in the hepatic acute phase response but also in adipose tissue metabolism [8], lipoprotein lipase activity, and hepatic triglicerydes secretion. Interleukin-6 regulates human adipose tissue lipid metabolism and leptin production in vitro [7]. Recently, several polymorphisms in the promotor region as well in structural encoding gene were described. The most often polymorphism is due to replacement of G by C at position 174 [1]. The aimed our study was to indicate the frequencies and whether the IL-6 polymorphism leads to differences in fasting plasma lipids in children with obesity simplex. The 32 children with obesity simplex were included in this study (9 17 years old). The anthropometric investigations: weight, height, BMI, SDS for BMI, WHR, and sum of 10 skin folds was calculated. Each children after 12 hour overnight fast glucose, insulin and lipids: triglicerydes (Tg), cholesterol total (Chol-T), cholesterol HDL (Chol-HDL), cholesterol LDL (Chol-LDL) was measured. An oral glucose tolerance test was performed and HOMA was calculated. Genomic DNA was extracted from cellular blood using Genomic MIDI AX A&ABIOTECHNOLOGY. The PCR was used to detect the IL-6 SfeNI. The SfeNI polymorphism is due to a replacement of G by C position 174, and primers were designed to amlify the promotor region of IL-6 [1]. Using technic PCR-RFLP the three variants of genotypic IL-6 was obtained: G/C (59,3%), G/G (21,8)%, C/C (18,7%). Statistical analysis in anthropometric and biochemical variable in groups G/C, G/G, C/C and G/C, G/G vs C/C and G/G vs C/C were tested. The subjects homozygous for the C allele had higher sum of 10 skin folds than heterozygous carring G allele (p < 0,009) and in compare to homo and heterozygous G shown tendency to higher weigh, BMI and SDS for BMI. The children with G allele (G/C, G/G) in compare to homozygotus C shown tendency to higher values of triglicerydes, total cholesterol, cholesterol LDL, glucose in 0 and HOMA. Wstęp Interleukina-6 (Il-6) jest wielofunkcyjną cytokiną należącą do grupy białek ostrej fazy. Il-6 produkowana jest przez wiele różnych komórek, w tym przez monocyty, makrofagi, limfocyty, keranocyty, fibroblasty, komórki śródbłonka, komórki mięśni gładkich. Il-6 stymuluje proliferację komórek T i B, komórek mezangium, keranocytów, wywiera wpływ na hematopoezę, indukuje różnicowanie komórek w kierunku limfocytów cytotoksycznych, makrofagów, megakariocytów oraz wzmaga ekspresję genów dla białek ostrej fazy w hepatocytach [10]. Białka ostrej fazy, wytwarzane w organizmie na skutek zaburzeń jego homeostazy wywołanych różnymi czynnikami, wywołują reakcję ogólnoustrojową charakteryzującą się między innymi gorączką, leukocytozą, wzrostem sekrecji ACTH, glukokortykosteroidów, aktywacją składowych dopełniacza, obniżeniem osoczowego poziomu żelaza i cynku, ujemnym bilansem azotowym i, często, zmianami w koncentracji niektórych białek osocza. U osób otyłych obserwuje się podwyższenie stężeń białek ostrej fazy prawdopodobnie na skutek, obecności przewlekłego subklinicznie przebiegającego procesu zapalnego [11 13]. W badaniach na zwierzętach wykazano, że Il-6 hamuje w komórkach tłuszczowych aktywność lipazy lipoproteinowej [14], wzmaga sekrecję triglicerydów, podnosi poziom wolnych kwasów tłuszczowych [15]. Stwierdzono, że podanie wlewu z Interleukiny-6 obniża stopień stłuszczenia wątroby, poprawia poziom transaminaz wątrobowych poprzez wzrost mitochondrialnej beta oksydacji kwasów tłuszczowych i wzrost eksportu triglicerydów i cholesterolu z wątroby [8]. 10

B. Pyrżak i inni Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne W badaniach na ludzkiej tkance tłuszczowej in vitro wykazano, że w hodowlach komórek tłuszczowych Il-6 wpływa hamująco na liapazę lipoproteinową oraz na produkcję leptyny, przez co oddziałuje na ogólny metabolizm tłuszczów i węglowodanów [7]. W badaniach Wernstedta na dużej grupie osób z otyłością i o prawidłowej masie ciała stwierdzono, że polimorfizm 174C/G genu interleukiny-6 może promować nadwagę [16]. Cel pracy Celem pracy była ocena częstości występowania i wpływu polimorfizmu C-174-G genu IL-6 na poziom lipidów w surowicy krwi u dzieci z otyłością prostą. Pacjenci i metody Badaniami objęto grupę 32 dzieci z otyłością prostą w wieku od 9 do 17 roku życia. U wszystkich przeprowadzono badania antropometryczne, obejmujące pomiary wzrostu, wagi, obwodu talii, bioder, wyliczono wskaźnik BMI oraz WHR. Za granicę otyłości przyjęto 2 SDS dla BMI wyrażone w wartościach znormalizowanych dla każdego pacjenta. Żadne z dzieci nie brało leków. Otyłość była zdiagnozowana jako otyłość prosta. Dziewczęta miesiączkujące nie miały zaburzeń miesiączkowania. U każdego dziecka po 12-godzinnym okresie snu (głodzenia) oznaczano poziom triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu frakcji HDL, LDL w surowicy krwi oraz wykonywano test obciążenia doustnego glukozą (1,75 g/kg masy ciała) z oznaczaniem glikemii i insulinemii w czasie 0, 30, 60, 90, 120 min. Glukozę we krwi oznaczano za pomocą metod enzymatycznych standaryzowanych, stężenia insuliny określano metodą RIA. Cholesterol całkowity oznaczano metodą enzymatyczną (PAP), z użyciem odczynników zestawu firmy bio-merieux Francja. Pomiar absorbancji przy długości fali 500 nm na analizatorze Cobas Mira S. Cholesterol HDL oznaczano metodą do badania cholesterolu związanego z frakcją HDL. Do oznaczenia używano zestawów: HDL cholesterol firmy bio-merieux i cholesterol całkowity firmy bio-merieux Francja. Pomiaru absorbancji HDL cholesterol, przy długości fali 500 nm, dokonywano na analizatorze Cobas Mira S firmy Hoffman La Roche. Zasada metody: chylomikrony i lipoproteiny o bardzo niskiej gęstości (VLDL) oraz lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL) zawarte w materiale badanym ulegają wytrącaniu przez dodanie kwasu fosforowolframowego w obecności jonów magnezowych. Otrzymany po odwirowaniu supernatant zawiera lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL). Cholesterol LDL oceniono metodą do oznaczania cholesterolu związanego z frakcją LDL, z użyciem zestawów firmy bio-merieux: LDL-cholesterol i cholesterol całkowity. Pomiar absorbancji przy długości fali 500 nm, na analizatorze Cobas Mira S. Zasada metody: wytrącanie w surowicy frakcji LDL za pomocą odczynnika wytrącającego, a następnie rozpuszczanie frakcji LDL w odczynniku rozpuszczającym i oznaczanie cholesterolu związanego z frakcją LDL. Triglicerydy oznaczano metodę enzymatyczną z użyciem zestawu firmy Biotrol Francja. Pomiar absorbancji przy długości fali 340 nm (UV) wykonano na analizatorze Cobas Mira S. Genomowe DNA izolowano z krwi obwodowej z zastosowaniem zestawu Genomic Midi AX firmy A&A BIOTECHNOLOGY, metodą opartą na wykorzystaniu membran jonowo-wymiennych efektywnie wiążących DNA. Efektywność izolacji oraz czystość uzyskanego produktu oceniano spektrofotometrycznie (biofotometr firmy Eppendorf). Produkt izolacji mrożono i przechowywano w temp. 20 o C do czasu dalszych analiz. Wyizolowane DNA poddano reakcji PCR ze starterami pozwalającymi uzyskać odcinek DNA, wewnątrz którego zlokalizowany jest badany polimorfizm (sekwencje starterów: 5 TGACTT- CAGCTTTACTCTTTGT 3,5 CTGATTGGA- AACCTTATTAAG 3 ). Reakcje prowadzono w objętości końcowej równej 50 μl. Protokół reakcji wzorowano na pracy J.M Fernandez-Real i wsp. [1]. Mieszanina reakcyjna zawierała 1,5 mmol/lmgcl 2, 0,2 mmol/l dntp, 0,5 U polimerazy TaqGold (Applied Biosystems), 0,2 mmol/l każdego startera (DNA-Gdańsk). DNA poddano amplifikacji w 35 cyklach ze wstępną denaturacją matrycy przez 10 min w temp 94 o C i końcową elongacją przez 10 min w temp. 72 o C. Pojedynczy cykl stanowiły następujące po sobie etapy: denaturacja matrycy w temp. 94 o C przez 1 min, przyłączanie starterów w temp. 55 o C przez 35 s., wydłużanie nici w temp. 72 o C przez 1 min. Produkt reakcji PCR analizowano z zastosowaniem technik PCR-RFLP (analiza polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych). 11

Praca oryginalna Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16 Identyfikację polimorfizmu przeprowadzano z zastosowaniem techniki PCR-RFLP, pozwalającej na dokładne określenie genotypu pacjenta. Produkt reakcji PCR poddano trawieniu enzymem restrykcyjnym Sfa NI. Do 20 µl uzyskanego DNA dodano 0,5 U enzymu i inkubowno 24 godziny w temperaturze 37 o C. Produkt trawienia rozdzielono w 2,5% żelu agarozowym barwionym bromkiem etydyny. Analiza RFLP pozwoliła na otrzymanie następujących wzorów prążkowych odpowiadających poszczególnym genotypom: 1 prążek długości 198 par zasad G/G, dwa prążki długości 140 i 58 par zasad C/C, trzy prążki długości 198, 140 i 58 par zasad G/C. Analiza statystyczna Wyniki opracowano statystycznie za pomocą programu komputerowego S.A.S. 8.2. (student t test, Wilcoxon test, Kruskal-Wallis test). Wyniki badań W grupie 32 dzieci częstość występowania heterozygot G/C wynosiła 59,3%, homozygot G/G 21,8%, C/C 18,7%. W teście Wilcoxona porównując grupy G/C, G/G, C/C wykazano, że istnieją różnice istotnie statystyczne pomiędzy grupami w badaniach Tabela I. Wyniki badań auksologicznych, gospodarki lipidowej i węglowodanowej w grupach G/C, G/G, C/C (średnia ± SD, min max) Table I. Results of auxological, lipids and carbohydrate metabolism date in group G/C, G/G, C/C (mean ± SD, min max) Cecha G/C G/G C/C Liczba 19 7 6 Chłopcy/dziewczynki 10/9 3/4 2/4 Wiek m. ciała (kg) Wysokość (cm) BMI (Kg/m 2 ) SDS BMI Suma 10 fałdów WHR Insulina 0 (mu/l) Glukoza 0 mg% HOMA IR TG mg/dl Cholesterol C mg/dl Cholesterol HDL mg/dl Cholesterol LDL mg/dl 13,85 ± 1,7 (9,2 16,0) 80,7 ± 17,47 (44,7 113,7) 163,0 ± 9,48 (142 179) 29,95 ± 4,04 (21,3 38,3) 3,49 ± 1,2 (1,2 6,4) 152 ± 14,71 (135 188) 0,86 ± 0,07 (0,75 0,99) 14,14 ± 5,84 (4,9 25,9) 71,94 ± 11,64 (51 99) 2,5 ± 1,17 (1,0 5,14) 108 ± 26,23 (58 157) 162,6 ± 23,08 (114 200) 52,5 ± 10,97 (31 76) 101,3 ± 26,2 (57 138) 13,87 ± 2,33 (9,9 16,9) 84,84 ± 19,4 (67,4 123,3) 165,3 ± 12,9 (156,0 191,2) 30,8 ± 4,38 (25,8 36,2) 3,9 ± 1,6 (2,4 6,0) 179,4 ± 32,12 (137 220) 0,89 ± 0,09 (0,79 1,02) 13,26 ± 5,74 (4,7 20,4) 70,53 ± 13,17 (57,4 92) 2,35 ± 1,14 (0,7 3,6) 148,2 ± 75,75 (45 260) 191,7 ± 44,9 (98 237) 47 ± 10,03 (35 67) 116 ± 33,68 (54 160) 13,92 ± 2,54 (10,2 17,2) 87,93 ± 10,86 (74 98,8) 166,8 ± 7,27 (156,3 177) 31,82 ± 2,41 (29 35) 4,28 ± 0,97 (3,4 5,9) 170,6 ± 11,17 (156 184) 0,88 ± 0,07 (0,77 0,95) 12,28 ± 2,79 (8,2 16) 68,35 ± 6,85 (59 77,3) 2,03 ± 2,79 (1,3 2,5) 106,8 ± 18,88 (88 137) 162,5 ± 38,5 (109 218) 50,17 ± 6,74 (45 63) 99,5 ± 22,57 (76 136) 12

B. Pyrżak i inni Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne sumy 10 fałdów skórnych (p < 0,01) oraz w badaniach stężenia cholesterolu całkowitego (p < 0,05). W porównaniu grupy G/C (19 pacjentów) z grupą C/C (6 pacjentów) stwierdzono różnice istotne statystycznie pomiędzy badaniami sumy 10 fałdów skórnych: w grupie homozygot C suma 10 fałdów jest istotnie statystycznie wyższa niż w grupie heterozygot G/C (p < 0,009). Porównanie grupy homozygot G/G (7 pacjentów) z C/C (6 pacjentów) nie wykazało różnic istotnych statystycznie w badanych cechach między nimi Tabela II. Porównanie parametrów sumy 10 fałdów skórno-tłuszczowych i poziomu cholesterolu całkowitego w grupach G/C, G/G, C/C (średnia ± SD, min max) Table II. The sum of 10 cutaneous-fatty fold and cholesterol level in G/C, G/G, C/C groups (mean ± SD, min max) Suma 10 fałdów Cholesterol C mg/dl G/C G/G C/C 152 ± 14,71 (135 188) 162,6 ± 23,08 (114 200) 179,4 ± 32,12 (137 220) 191,7 ± 44,9 (98 237) 170,6 ± 11,17 (156 184) 162,5 ± 38,5 (109 218) p < 0,01 p < 0,05 Tabela III. Porównanie parametrów badań auksologicznych, gospodarki lipidowej i węglowodanowej w grupach G/C + G/G vs C/C (średnia ± SD, min max) Table III. Comparison of auxological, lipids and carbohydrate metabolism date in group G/C + G/G vs C/C (mean ± SD, min max) Cecha G/C + G/G C/C P Liczba 26 6 Chłopcy/dziewczynki 13/13 2/4 Wiek M. ciała (kg) Wysokość (cm) BMI (Kg/m 2 ) SDS BMI Suma 10 fałdów WHR Glukoza 0 mg% Insulina 0 (mu/l) HOMA IR TG mg/dl Cholesterol C mg/dl Cholesterol HDL mg/dl Cholesterol LDL mg/dl 13,85 ± 2,1 (9,2 16,9) 81,8 ± 17,7 (44,7 123,3) 163,6 ± 10,8 (142 191,2) 30,1 ± 4,06 (21,3 38,3) 3,62 ± 1,3 (1,2 6,4) 159,3 ± 23,6 (135 220) 0,86 ± 0,07 (0,75 1,02) 71,5 ± 11,81 (51 99) 3,97 (2,83 5,5) 13,9 ± 5,7 (4,7 25,9) 2,46 ± 1,14 (0,7 5,14) 118,84 ± 46,9 (45 260) 170,5 ± 32,24 (98 237) 51 ± 10,8 (31 76) 105,2 ± 28,4 (54 160) 13,92 ± 2,54 (10,2 17,2) 87,93 ± 10,86 (74 98,8) 166,8 ± 7,27 (156,3 177) 31,82 ± 2,41 (29,8 35) 4,28 ± 0,97 (3,4 5,9) 170,6 ± 11,17 (156 184) 0,88 ± 0,07 (0,77 0,95) 68,35 ± 6,85 (59 77,3) 3,79 (3,27 4,29) 12,28 ± 2,79 (8,2 16) 2,03 ± 2,79 (1,3 2,5) 106,83 ± 18,8 (88 137) 162,5 ± 38,49 (109 218) 50,17 ± 6,74 (45 63) 99,5 ± 22,57 (76 136) 13

Praca oryginalna W zależności od genotypu, pacjentów będących nosicielami allelu G podzielono na 2 grupy: G/C + G/G oraz C/C. 26 dzieci miało G w pozycji 174 genu Il-6 (19 heterozygot G/C i 7 homozygot G/G), 6 dzieci było homozygotami (obecność C w pozycji 174 genu Il-6). W analizie grup zawierających allel G (G/C, G/ G) w porównaniu z homozygotami C/C nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie. W porównaniu grup G/C + G/G vs C/C można zaobserwować, że osoby będące nosicielami G allelu miały tendencje do wyższych stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL, glukozy na czczo oraz miały wyższy wskaźnik HOMA; wartości te nie były istotnie statystycznie wyższe od wartości stwierdzanych u dzieci będących homozygotami C. Heterozygoci allelu G mieli mniejszą ilość tkanki tłuszczowej mierzoną sumą 10 fałdów skórno-tłuszczowych w porównaniu z dziećmi będącymi homozygotami C i różnice w tych wartościach były istotnie statystycznie znamienne. Homo i heterozygoci G allelu w porównaniu z homozygotami C mieli tendencję do mniejszej masy ciała, niższych wartości BMI i SDS dla BMI, różnice pomiędzy tymi grupami nie wykazywały istotności statystycznej. Dyskusja Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16 Interleukina-6 jest cytokiną uznaną za jeden z najczulszych markerów stanu zapalnego. W wielu pracach wykazano, że u osób otyłych w surowicy krwi zwiększają się poziomy białek ostrej fazy, w tym: białka C-reaktywnego, TNF-alfa, Il-6, w odpowiedzi na chroniczny, przewlekły, subklinicznie przebiegający proces zapalny [6]. W AVENA-study Warnberg wykazał, że osoby z nadwagą i otyłością mają znamiennie wyższe stężenia w surowicy krwi Il-6, białka C-reaktywnego, TNF-alfa w porównaniu z grupą pacjentów bez nadwagi [5]. W pracy Wernstedta nie wykazano takiej zależności, tłumacząc, że cytokiny zapalne, w tym IL-6, są produkowane przez wiele różnych typów komórek, także komórki tłuszczowe i komórki układu odpornościowego, a więc stężenie IL-6 wykazuje się dużą niestabilnością i zmiennością w krążeniu krwi w ciągu doby [16 ]. W pracy oceniającej wpływ polimorfizmu w pozycji 174 C/G genu IL-6 na gospodarkę lipidową Fernandez-Real [1] wykazał, że osoby będące nosicielami allelu G mają wyższe stężenia IL-6 w surowicy krwi. Pomimo nielicznej grupy osób badanych, praca ta potwierdza hipotezę, że Il-6 stymuluje fizjologiczny proces katabolizmu ustroju, prowadząc między innymi do wzrostu poziomu wolnych kwasów tłuszczowych. Badania na szczurach dowiodły, że podawanie wlewu rekombinowanej ludzkiej Il-6, prowadzi do wzrostu o ok. 60% poziomów wolnych kwasów tłuszczowych w surowicy krwi. Efekt ten wynika z aktywacji tłuszczowej lipazy lipoproteinowej poprzez wpływ IL-6 na sekrecję triglicerydów wątrobowych [18, 19]. Wychodząc z założenia, że polimorfizm genu dla Il-6 może być odpowiedzialny za predyspozycję do otyłości i występowania wyższych stężeń lipidów w surowicy krwi, postanowiono ocenić wpływ polimorfizmu 174G/C na gospodarkę lipidową u dzieci otyłych. Częstość występowania prawidłowego genotypu G/G, G/C i C/C wynosiła odpowiednio: 21,8%, 59,3% i 18,7%. W pracy Wernstedta, przeprowadzonej w grupie pacjentów z otyłością, częstość występowania homozygot G/G wynosiła 27%, heterozygot G/C 48%, homozygot C/C 26%. W pracy tej wykazano również, że częstość występowania homozygot G/G u osób szczupłych jest wyższa niż u osób otyłych i wynosi 40%, a heterozygot G/C i homozygot C/C niższa i wynosi odpowiednio 41% i 19% [16]. Dedoussis [2], badając grupę dzieci szczupłych w wieku szkolnym, wykazał częstość występowania homozygot G/G na poziomie 37,5%, heterozygot G/C 52,2%, homozygot C/C 10,3%. W pracy tej wykazano, że chłopcy homozygocty G/G w porównaniu z chłopcami nosicielami allelu C mieli wyższe stężenia triglicerydów w surowicy krwi oraz mniejsze obwody ramion, dziewczęta będące homozygotami allelu G miały większe obwody pasa w porównaniu z dziewczętami nosicielkami allelu C. W naszej pracy dzieci będące homozygotami C/C wykazywały większą sumę 10 fałdów skórno-tłuszczowych w porównaniu z dziećmi będącymi heterozygotami allelu G (p < 0,009). Dzieci te w porównaniu z homo- i heterozygotami allelu G wykazywały tendencję do większej masy ciała, wyższych wartości BMI, w szczególności w zakresie wartości znormalizowanych dla każdego pacjenta SDS dla BMI. U dzieci będących nosicielami allelu G stwierdzono tendencję do wyższych stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu frakcji LDL oraz nieznacznie wyższych stężeń glukozy na czczo i wartości współczynnika HOMA. 14

B. Pyrżak i inni Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne Badania przeprowadzone na dużej grupie mężczyzn z okolic Quebec City przez Berthiera [4] wykazały również, że mężczyźni nosiciele G allelu są szczuplejsi mają niższe BMI oraz niższy poziom insuliny i glukozy na czczo. Ciekawe badania dotyczące oceny wpływu polimorfizmów genu dla receptora Il-6 przeprowadzono na dużej grupie Indian Pima [3]. Zidentyfikowano sześć pojedynczych polimorfizmów w receptorze dla IL-6, wykazując, że mogą one być odpowiedzialne za rozwój otyłości i cukrzycy typu 2. W badaniach Kubaszek [20] wykazano, że homozygoty C/C mają znacząco statystycznie mniejszy wydatek energetyczny niezależnie od BMI, wieku, płci. Wykazano również, że homozygoty allelu C mają niższy wychwyt glukozy niż pacjenci będący nosicielami allelu G. W prezentowanych badaniach stwierdzono, że heterozygoty G/C mają tendencję do wyższych wskaźników HOMA, stężeń glukozy i insuliny na czczo w porównaniu z homozygotami G/G i C/C. Najniższe wartości HOMA i glukozy wykazują dzieci z genotypem C/C. Na podkreślenie zasługuje fakt, że polimorfizm 174C/G genu Il-6 może prowadzić do nasilenia zmian w gospodarce lipidowej, w tym we wzroście proaterogennych Tg i VLDL. W konsekwencji prowadzi to do wzrostu stężeń Tg i VLDL-Tg w surowicy krwi i do zaburzeń eksportu cholesterolu z wątroby. Prawdopodobnie więc polimorfizm w genie IL-6 odgrywa znaczącą rolę w procesach produkcji mediatorów otyłości w tkance tłuszczowej, w tym głównie leptyny. Ze względu na bardzo małą grupę badanych wyniki badań sugerują tylko tendencję do występowania zaburzeń gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością. PIŚMIENNICTWO/REFERENCES [1] Fernandez-Real J.M., Broch M., Vendrell J. et al.: Interleukin-6 gene polymorphism and lipid abnormalities in healthy subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2000:85 (3), 1334 1339. [2] Dedoussis G.V., Manios Y., Choumerianou D.M. et al.: The IL-6 gene D-174C polymorphism related to health indices in Greek primary school children. Obes. Res., 2004:12 (7), 1037 1041. [3] Wolford J.K., Colligan P.B., Gruber J.D., Bogardus C.: Variants in the interleukin 6 receptor gene are associated with obesity in Pima Indians. Mol. Genet. Metab., 2003:80 (3), 338 343. [4] Berthier M.T., Paradis A.M., Tchernof A. et al.: The interleukin 6-174G/C polymorphism is associated with indices of obesity in men. J. Hum. Genet., 2003:48 (1), 14 19. [5] Warnberg J., Moreno L.A., Mesana M.I., Macros A.: Inflamatory mediators in overveight and obese Spanish adolescents. The AVENA Study. Int. J. Obes. Relat Metab. Disord., 2004:28, Suppl. 3, S59 63. [6] Ferroni P., Basili S., Falco A., Davi G.: Inflammation, insulin resistance, and obesity. Curr. Atheroscler. Rep., 2004:8 (6), 424 431. [7] Trujillo M.E., Sullivan S., Harten I. et al.: Interleukin-6 regulates human adipose tissue lipid metabolism and leptin production in vitro. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89 (11), 5577 5582. [8] Hong F., Radaeva S., Pan H.N. et al.: Interleukin 6 alleviates hepatic steatosis and ischemia/reperfusion injury in mice with fatty liver disease. Hepatology, 2004:40 (4), 933 941. [9] Pickup J.C., Mattock M.B., Chusney G.D., Burt D.: NIDDM as a disease of the innate immune system: association of acute phase reactants and interleukin-6 with metabolic syndrome X. Diabetologia, 1997:40, 1286 1297. [10] Bęc L., Karolczak M.A.: Rola układowej odpowiedzi zapalnej w krążeniu pozaustrojowym. Cytokiny. Nowa Pediatria, 2001: 23, 1 6. [11] Orban Z., Remaley A., Sampson M. et al.: The differential effect of food intake and β-adrenergic stimulation on adiposederived hormones and cytokines in man. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1999:84, 2126 2133. [12] Fried S.K., Bunkin D.A., Greenberg A.S.: Omental and subcutaneous adipose tissues of obese subjects relase interleukin-6: depot difference and regulation by glucocorticoid. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1998:83, 847 850. [13] Mohamed-Ali V., Goodrick S., Rawesh A. et al.: Subcutaneous adipose tissue releases interleukin-6, but not tumor necrosis factor-α, in vivo. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1997:82, 4196 4200. [14] Greenberg A.S., Nordan R.P., McIntosh J. et al.: Interleukin-6 reduces lipoprotein lipase activity in adipose tissue of mice in vivo and in 3T3-L1 adipocytes: a possible role for interleukin-6 in cancer cachexia. Cancer Res., 1992:52, 4113 4116. [15] Nonogaki K., Fuller G.M., Fuents N.L. et al.: Interleukin-6 stimulates hepatic trigliceryde secretion in rats. Endocrinology, 1995:136, 2143 2149. [16] Wernstedt I., Eriksson A.L., Berndtsson A. et al.: A common polymorphism in the interleukin-6 gene promoter is associated with overweight. Int. J. Obes., 2004:28, 1272 1279. 15

Praca oryginalna Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16 [17] Mohlig M., Boeing H., Spranger J. et al.: Body mass index and C-174G interleukin-6 promoter polymorphism interact in predicting type 2 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89 (4), 1885 1890. [18] Mendall M.A., Patel P., Asante M. et al.: Relation of serum cytokine concentration to cardiovascular risk factors and coronary artery disease. Heart, 1997:78, 273 277 [19] Grunfeld C., Feingold K.R.: Role of cytokines in inducing hyperlipidemia. Diabetes, 1992:41, Suppl. 2, 97 101. [20] Kubaszek A., Pihlajamaki J., Punnonen K. et al.: The C-174G promoter polymorphism of the IL-6 gene affects energy expenditure and insulin sensitivity. Diabetes, 2003:52, 558 561. 16