Особенности индексов жирных кислот в оценке метаболических нарушений у подростков с ожирением

Введение. Популяционная стратегия современного здравоохранения направлена на профилактику ожирения и его осложнений. Исследование спектра жирных кислот является прогрессивным направлением липидомики в диагностике метаболических нарушений.

Цель. Оценить возможности расчетных индексов жирных кислот в определении риска метаболических нарушений у подростков с ожирением.

Материалы и методы. Проведено одноцентровое обсервационное одномоментное сравнительное исследование. Изучаемая выборка состояла из 155 подростков в возрасте 10–15 лет. В основной группе был 101 ребенок – 45 мальчиков и 56 девочек с диагностированным ожирением экзогенно-конституционального типа, 1–2-й степени (SDS ИМТ +2,0–+3,0). В группу контроля вошли 54 здоровых ребенка с -1 < SDS ИМТ < 1: 28 девочек и 26 мальчиков. Расчет SDS ИМТ проводился с использованием компьютерной программы ВОЗ «Anthro Plus». Уровни жирных кислот в сыворотке крови определяли методом хромато-масс-спектрометрии. Полученные показатели использовали для расчета ω-3 индекса для цельной крови и для эритроцитарных клеточных мембран, ω-6/ω-3 ЖК индекса, индекса риска развития субинтимальной воспалительной реакции (%AA / %EPA индекс), а также индекса вязкости, текучести и проницаемости клеточных мембран (%ПНЖК / %НЖК).

Результаты. У подростков с ожирением прослеживались значимо более низкие уровни полиненасыщенных жирных кислот и более высокое содержание некоторых мононенасыщенных ω-7 и ω-9 жирных кислот, а также основных представителей семейства насыщенных жирных кислот. Показатели ω-3 индекса как для цельной крови, так и для мембран эритроцитов были статистически значимо снижены в основной группе. Индекс риска развития субинтимальной воспалительной реакции и индекс %ПНЖК/%НЖК имели высокие значения у мальчиков и у девочек обеих групп. ω-6/ω-3 индекс на фоне ожирения был повышен только у мальчиков. Активность дельта-6-десатуразы статистически значимо между группами не различалась.

Выводы. Представленные индексы (-3 индекс, индекс риска развития субинтимальной воспалительной реакции, ω-6/ω-3 индекс, индекс полиненасыщенные / насыщенные ЖК, индекс ω-6 десатуразной активности) требуют дополнительного изучения и конкретизации условий применения, референсных значений и правил интерпретации, особенно в детской популяции.

1. Lee J, Cha S, Lee J, Kim S, Song Y. Association between obesity and cardiovascular disease risk factors in different age groups of adolescents: an analysis of data from the Korean national health and nutritional examination survey. Children. 2023;10(5):827. https://doi.org/10.3390/children10050827.

2. González F, Báez R. In time: importance of omega 3 in children’s nutrition. Rev Paul Pediatr. 2017;35(1):3–4. https://doi.org/10.1590/1984-0462/;2017;35;1;00018.

3. Cavaliere G, Cimmino F, Trinchese G, Catapano A, Petrella L, D’Angelo M et al. From obesity-induced low-grade inflammation to lipotoxicity and mitochondrial dysfunction: altered multi-crosstalk between adipose tissue and metabolically active organs. Antioxidants. 2023;12(6):1172. https://doi.org/10.3390/antiox12061172.

4. Тимофеева ЕА, Ибрагимов РИ, Шамратова ВГ. Содержание жирных кислот в плазме крови детей в динамике развития. Вестник Башкирского университета. 2013;18(2):383–385. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/soderzhanie-zhirnyh-kislot-v-plazmekrovi-detey-v-dinamike-razvitiya.

5. Von Schacky C. Omega-3 index in 2018/19. Proc Nutr Soc. 2020;79(4):381–387. https://doi.org/10.1017/S0029665120006989.

6. Nelson J, Raskin S. The eicosapentaenoic acid:arachidonic acid ratio and its clinical utility in cardiovascular disease. Postgrad Med. 2019;131(4):268–277. https://doi.org/10.1080/00325481.2019.1607414.

7. Simopoulos AP. The importance of the omega-6/omega-3 fatty acid ratio in cardiovascular disease and other chronic diseases. Exp Biol Med. 2008;233(6):674–688. https://doi.org/10.3181/0711-MR-311.

8. Simopoulos AP. An Increase in the Omega-6/Omega-3 Fatty Acid Ratio Increases the Risk for Obesity. Nutrients. 2016;8(3):128. https://doi.org/10.3390/nu8030128.

9. Ferreri C, Masi A, Sansone A, Giacometti G, Larocca A, Menounou G et al. Fatty acids in membranes as homeostatic, metabolic and nutritional biomarkers: recent advancements in analytics and diagnostics. Diagnostics. 2016;7(1):1. https://doi.org/10.3390/diagnostics7010001.

10. Боровская МК, Кузнецова ЭЭ, Горохова В Г, Корякина ЛБ, Курильская ТЕ, Пивоваров ЮИ. Структурно-функциональная характеристика мембраны эритроцита и ее изменения при патологиях разного генеза. Acta Biomedica Scientifica. 2010;(3):334–354. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/strukturno-funktsionalnaya-harakteristika-membrany-eritrotsitai-ee-izmeneniya-pri-patologiyah-raznogo-geneza.

11. Nilsen DW, Aarsetoey H, Pönitz V, Brugger-Andersen T, Staines H, Harris WS, Grundt H. The prognostic utility of dihomo-gamma-linolenic acid (DGLA) in patients with acute coronary heart disease. Int J Cardiol. 2017;(249):12–17. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2017.09.202.

12. Nilsen DW, Myhre PL, Kalstad A, Schmidt EB, Arnesen H, Seljeflot I. Serum Levels of Dihomo-Gamma (γ)-Linolenic Acid (DGLA) Are Inversely Associated with Linoleic Acid and Total Death in Elderly Patients with a Recent Myocardial Infarction. Nutrients. 2021;13(10):3475. https://doi.org/10.3390/nu13103475.

13. Sabin M, De Hora M, Holly J, Hunt L, Ford A, Williams S et al. Fasting nonesterified fatty acid profiles in childhood and their relationship with adiposity, insulin sensitivity, and lipid levels. Pediatrics. 2007;120(6):e1426–1433. https://doi.org/10.1542/peds.2007-0189.

14. Bonafini S, Giontella A, Tagetti A, Bresadola I, Gaudino R, Cavarzere P et al. Fatty acid profile and desaturase activities in 7–10-year-old children attending primary school in Verona South District: association between palmitoleic acid, SCD-16, indices of adiposity, and blood pressure. Int J Mol Sci. 2020;21(11):3899. https://doi.org/10.3390/ijms21113899.

15. Новгородцева ТП, Караман ЮК, Кнышова ВВ, Жукова НВ, Бивалькевич НВ. Состав жирных кислот мембран эритроцитов у пациентов с хроническими заболеваниями бронхолегочной системы. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013;(48):33–38. Режим доступа: https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/565/495.

16. Gangopadhyay S, Vijayan VK, Bansal SK. Lipids of erythrocyte membranes of COPD patients: a quantitative and qualitative study. COPD. 2012;9(4):322–331. https://doi.org/10.3109/15412555.2012.668581.

17. Власова ОС, Бичкаева ФА, Третьякова ТВ. Роль жирных кислот, водорастворимых витаминов, кальция, фосфора в обеспечении углеводного обмена у юношеского населения двух разных климатогеографических регионов. Клиническая лабораторная диагностика. 2016;61(4):204–209. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-zhirnyh-kislot-vodorastvorimyh-vitaminov-kaltsiyafosfora-v-obespechenii-uglevodnogo-obmena-u-yunosheskogonaseleniya-dvuh-raznyh.

18. Spruijt-Metz D. Etiology, treatment and prevention of obesity in childhood and adolescence: a decade in review. J Res Adolesc. 2011;21(1):129–152. https://doi.org/10.1111/j.1532-7795.2010.00719.x.

19. Rupérez FJ, Martos-Moreno GÁ, Chamoso-Sánchez D, Barbas C, Argente J. Insulin resistance in obese children: what can metabolomics and adipokine modelling contribute? Nutrients. 2020;12(11):3310. https://doi.org/10.3390/nu12113310.

20. Muoio D, Newgard C. Mechanisms of disease: Molecular and metabolic mechanisms of insulin resistance and beta-cell failure in type 2 diabetes. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9(3):193–205. https://doi.org/10.1038/nrm2327.

21. Toledo K, Aranda M, Asenjo S, Sáez K, Bustos P. Unsaturated fatty acids and insulin resistance in childhood obesity. J Pediatr Endocrinol Metab. 2014;27(5-6):503–510. https://doi.org/10.1515/jpem-2013-0281.

22. Marth S, Börnhorst C, Mehlig K, Russo P, A Moreno L, De Henauw S et al. Associations of whole blood polyunsaturated fatty acids and insulin resistance among European children and adolescents. Eur J Pediatr. 2020;179(10):1647–1651. https://doi.org/10.1007/s00431-020-03636-1.

23. Cohen G, Shamni O, Avrahami Y, Cohen O, Broner EC, Filippov-Levy N et al. Beta cell response to nutrient overload involves phospholipid remodelling and lipid peroxidation. Diabetologia. 2015;58(6):1333–1343. https://doi.org/10.1007/s00125-015-3566-z.

24. Mak I, Cohen T, Vanstone C, Weiler H. Increased adiposity in children with obesity is associated with low red blood cell omega-3 fatty acid status and inadequate polyunsaturated fatty acid dietary intake. Pediatr Obes. 2020;15(12):e12689. https://doi.org/10.1111/ijpo.12689.

25. Van der Wurff I, Meyer B, de Groot R. Effect of omega-3 long chain polyunsaturated fatty acids (n-3 lcpufa) supplementation on cognition in children and adolescents: a systematic literature review with a focus on n-3 LCPUFA blood values and dose of DHA and EPA. Nutrients. 2020;12(10):3115. https://doi.org/10.3390/nu12103115.

26. Albar S. Dietary omega-6/omega-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) and omega-3 are associated with general and abdominal obesity in adults: UK National diet and nutritional survey. Cureus. 2022;14(10):e30209. https://doi.org/10.7759/cureus.30209.

27. Czumaj A, Śledziński T. Biological role of unsaturated fatty acid desaturases in health and disease. Nutrients. 2020;12(2):356. https://doi.org/10.3390/nu12020356.

28. Okada T, Sato N, Kuromori Y, Miyashita M, Tanigutchi K, Iwata F et al. Characteristics of obese children with low content of arachidonic acid in plasma lipids. Pediatr Int. 2007;49(4):437–442. https://doi.org/10.1111/j.1442-200X.2007.02394.x.

29. Ferreira H. Fat intake and cardiac autonomic dysfunction in obese children: What is the relationship? Rev Port Cardiol. 2017;36(7-8):509–511. https://doi.org/10.1016/j.repc.2017.05.007.