Молекулярно-генетические аспекты развития метаболического синдрома, ожирения и нарушения углеводного обмена

Метаболическим синдромом называют комбинацию физиологических нарушений, одновременное возникновение которых увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и/или сахарного диабета.

Молекулярные механизмы, которые лежат в основе развития метаболического синдрома, остаются не до конца изученными, и только их детальное исследование может создать основу для разработки терапевтических подходов к лечению этого состояния. Центральную роль в патогенезе метаболического синдрома играет ожирение, а причины и механизмы развития дисфункции жировой ткани при ожирении остаются до конца невыясненными. Нарушения регуляции синтеза и секреции адипокинов при ожирении могут быть связаны с развитием гипоксии жировой ткани, оксидативным стрессом и/или локальной стимуляцией молекулярных механизмов, отвечающих за индукцию процессов клеточного старения в жировой ткани. В настоящее время Группой клеточной биологии Института молекулярной биологии и генетики совместно с отделом артериальной гипертензии Центра проводится исследование роли гипоксии и клеточного старения в запуске молекулярно-генетических механизмов, отвечающих за развитие дисфункции клеток жировой ткани у больных ожирением и метаболическим синдромом. Ключевой задачей данного проекта является исследование in vitro роли гипоксии в модуляции профиля экспрессии и секреции проангиогенных, провоспалительных и противовоспалительных адипокинов клетками жировой ткани (стромальными клетками и адипоцитами). В дальнейшем это позволит выбрать потенциальные молекулярные мишени для направленной коррекции функций жировой ткани при ожирении и метаболическом синдроме и разработать экспериментальную модель для исследования возможностей терапии дисфункции жировой ткани. В рамках данного научного проекта активно используется введенный в 2012 году в активную эксплуатацию лазерный микродиссектор, позволяющий из образцов клеточных культур изолировать отдельные клетки — адипоциты, фибробласты, стволовые клетки и изучать их раздельный профиль экспрессии. Данный прибор является высокотехнологичным и в своем роде единственным, уникальным в нашем городе. В настоящее время он задействован в нескольких научных проектах Центра, а также в совместных проектах с другими научными учреждениями города по изучению амилоидоза и других конформационных болезней.

Также в течение 2011—2012 годов на базе лаборатории молекулярной кардиологии института выполнялось генетическое исследование генов предрасположенности к метаболическому синдрому и его компонентам в рамках исследования НИКА — Национальное исследование риска сердечно-сосудистых осложнений при метаболическом синдроме. Всем пациентам выполнено определение однонуклеотидных полиморфизмов генов FTO (rs9939609), TCF7L2 (rs1225537) и SLC (rs13266634). В данный момент проводится анализ данных и работа над статьей по результатам исследования. Данный опыт проведения обширных генетических исследований в области популяционной генетики явился для Центра первым и лег в основу дальнейшей работы в рамках тем Государственного задания. В настоящее время лаборатории Института молекулярной биологии и генетики являются площадкой для выполнения генетических исследований в рамках протокола «ЭССЕ-РФ». Это многоцентровое наблюдательное исследование эпидемиологии сердечно-сосудистых заболеваний, которое проводится в разных регионах Российской Федерации. В рамках генетического обследования запланировано выделение ДНК из 4800 образцов цельной крови обследуемых групп, определение однонуклеотидных полиморфизмов генов FTO, TCF7L2, а также ряда других генов с помощью методики ПЦР в реальном времени. Все образцы крови и ДНК будут биобанкированы, и при получении новых научных данных работа с ними будет продолжена.