Пилотное исследование связи полиморфизма гена DRD4 с морфологическими и психологическими характеристиками

Аннотация

Введение. Дофаминэргическая система головного мозга играет важную роль в формировании пищевого и других аспектов поведения. Показано, что нарушения в нейротрансмиссии дофамина ассоциированы как с пищевым поведением, так и с формированием избыточной массы тела и ожирения. Полиморфизм VNTR в экзоне III гена дофаминового рецептора DRD4 предположительно влияет на пищевое поведение через восприятие окружающей среды, однако работы на эту тему немногочисленны. В связи с недостаточностью сведений об ассоциации полиморфизма гена DRD4 с избыточной массой тела было проведено данное исследование.

Материалы и методы. В работе использованы материалы комплексного антропогенетического обследования 309 мужчин и 298 женщин в возрасте от 17 до 30 лет. Измерение морфологических показателей было проведено по традиционной антропометрической методике. Шкала Бека и тест Басса-Перри были использованы для определения уровня депрессии и агрессии соответственно. Материалом для генетического анализа послужила геномная ДНК, выделенная из буккального эпителия. Достоверность межгрупповых различий оценивалась при помощи критерия Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение. В настоящей работе были обнаружены некоторые различия по морфологическим характеристикам у носителей разных генотипов локуса DRD4 exon III. Носительницы генотипа 4- (женщины, не имеющие аллеля с четырьмя повторами) несколько более крупносложенны, у них выше значения длины и массы тела, а также обхвата бёдер, чем у носительниц генотипа 4+ (p<0,05). Для мужчин между носителями разных генотипов статистически значимых различий по морфологическим характеристикам найдено не было. Результаты исследования показали, что мужчины с генотипом 4+ имеют сравнительно более высокие баллы по шкалам физической агрессии и враждебности (p<0,05), а также по шкале гнева (на уровне тенденции, p>0,05).

Заключение. Полученные данные предполагают дальнейшее изучение влияния VNTR полиморфизма дофаминового рецептора D4 на формирование пищевых предпочтений и склонность к избыточному жироотложению вместе с детальным изучением социально-экономического статуса индивидов.

Литература

Антонова К.В., Танашян М.М., Раскуражев А.А., Спрышков Н.Е., Панина А.А. с соавт. Ожирение и нервная система // Ожирение и метаболизм, 2024. Т. 21. № 1. C. 68–78. DOI: 10.14341/omet13019.

Бунак В.В. Антропометрия. М.: Учпедгиз. 1941. 368 с.

Васильев В.А. Молекулярная психогенетика: исследования девиантного агрессивного поведения человека // Генетика, 2011. Т. 47. № 9. С. 1157–1168.

Дзгоева Ф.Х., Екушева Е.В., Демидова В.В. Когнитивные расстройства у пациентов с ожирением и нарушением углеводного обмена (дисгликемией) // Проблемы Эндокринологии, 2024. Т. 70. № 4. С. 75–83. DOI: 10.14341/probl13389.

Ениколопов С.Н., Цибульский Н.П. Психометрический анализ русскоязычной версии Опросника диагностики агрессии А. Басса и М. Перри // Психологический журнал, 2007. Т. 28. № 1. С. 115–124.

Левин О.С. Диагностика и лечение депрессии при болезни Паркинсона // Нервные болезни, 2006. № 2. С. 2–8.

Негашева М.А. Основы антропометрии. Экон-Информ Москва. 2017. 216 с. ISBN: 978-5-9500466-5-0.

Пономарева Л.Ю., Беспалов Ю.И., Стекольникова Н.М., Сейсебаева Г.Т., Черченко Н.Н. с соавт. К вопросу о соматизированной депрессии // Вестник КазНМУ, 2014. № 2. C. 77–79.

Тельнова М.Э., Кочетков Я.А., Петунина Н.А., Трухина Л.В., Перепелкина О.С. Оценка взаимосвязи гормонально-метаболических нарушений и показателей тревоги и депрессии у молодых мужчин с ожирением, находящихся на различных видах терапии // Ожирение и метаболизм, 2012. № 1. C. 35–41. DOI: 10.14341/2071-8713-5054.

Якупова В.А. Роль психологических и физиологических условий материнства в развитии послеродовой депрессии // Российский психологический журнал, 2018. Т. 15. № 1. С. 8–23. DOI: 10.21702/rpj.2018.1.1.

Agurs-Collins T., Fuemmeler B.F. Dopamine polymorphisms and depressive symptoms predict foods intake. Results from a nationally representative sample. Appetite, 2011, 57 (2), pp. 339–48. DOI: 10.1016/j.appet.2011.05.325.

Asghari V., Sanyal S., Buchwaldt S., Paterson A., Jovanovic V. et al. Modulation of intracellular cyclic AMP levels by different human dopamine D4 receptor variants. J. Neurochem., 1995, 65 (3), pp. 1157–1165. DOI: 10.1046/j.1471-4159.1995.65031157.x.

Banlaki Z., Elek Z., Nanasi T., Szekely A., Nemoda Z. et al. Polymorphism in the serotonin receptor 2a (HTR2A) gene as possible predisposal factor for aggressive traits. PLoS ONE, 2015, 10 (2), pp. e0117792. DOI: 10.1371/journal.pone.0117792.

Beck A.T., Ward C.H., Mendelson M., Mock J., Erbaugh J. An Inventory for Measuring Depression. Archives of general psychiatry, 1961, 4 (6), pp. 561–571. DOI: 10.1001/archpsyc.1961.01710120031004.

Bieliński M., Jaracz M., Lesiewska N., Tomaszewska M., Sikora M. et al. Association between COMT Val158Met and DAT1 polymorphisms and depressive symptoms in the obese population. Neuropsychiatr. Dis. Treat., 2017, 13, pp. 2221–2229. DOI: 10.2147/NDT.S138565.

Botticelli L., Micioni Di Bonaventura E., Del Bello F., Giorgioni G., Piergentili A. et al. Underlying susceptibility to eating disorders and drug abuse: genetic and pharmacological aspects of dopamine D4 receptors. Nutrients, 2020, 12 (8), pp. 2288. DOI: 10.3390/nu12082288.

Bray G.A. Obesity, a disorder of nutrient partitioning: the MONA LISA hypothesis. J. Nutr., 1991, 121 (8), pp. 1146–1162. DOI: 10.1093/jn/121.8.1146.

Buss A.H., Perry M. The aggression questionnaire. J. Pers. Soc. Psychol., 1992, 63 (3), pp. 452–459. DOI: 10.1037//0022-3514.63.3.452.

Butler P.M., Chiong W., Perry D.C., Miller Z.A., Gennatas E.D. et al. Dopamine receptor D4 (DRD4) polymorphisms with reduced functional potency intensify atrophy in syndrome-specific sites of frontotemporal dementia. NeuroImage. Clinical., 2019, 23, pp. 101822. DOI: 10.1016/j.nicl.2019.101822.

Butovskaya M.L., Vasilyev V.A., Lazebny O.E., Burkova V.N., Kulikov A.M. et al. Aggression, digit ratio, and variation in the androgen receptor, serotonin transporter, and dopamine D4 receptor genes in African foragers: the Hadza. Behav. Genet., 2012, 42 (4), pp. 647–662. DOI: 10.1007/s10519-012-9533-2. 

Butovskaya M.L., Vasilyev V.A., Lazebny O.E., Suchodolskaya E.M., Shibalev D.V. et al. Aggression and polymorphisms in AR, DAT1, DRD2, and COMT genes in Datoga pastoralists of Tanzania. Sci. Rep., 2013, 3, pp. 3148. DOI: 10.1038/srep03148.

Butovskaya M.L., Lazebny O.E., Vasilyev V.A., Dronova D.A., Karelin D.V. et al. Androgen receptor gene polymorphism, aggression, and reproduction in Tanzanian foragers and pastoralists. PloS ONE, 2015, 10 (8), pp. e0136208. DOI: 10.1371/journal.pone.0136208.

Ding Y.C., Chi H.C., Grady D.L., Morishima A., Kidd J.R. et al. Evidence of positive selection acting at the human dopamine receptor D4 gene locus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99 (1), pp. 309–314. DOI: 10.1073/pnas.012464099.

Ebstein R.P., Novick O., Umansky R., Priel B., Osher Y. et al. Dopamine D4 receptor (D4DR) exon III polymorphism associated with the human personality trait of novelty seeking. Nat. Genet., 1996, 12, pp. 78–80. DOI: 10.1038/ng0196-78.

Hinney A., Schneider J., Ziegler A., Lehmkuhl G., Poustka F. et al. No evidence for involvement of polymorphisms of the dopamine D4 receptor gene in anorexia nervosa, underweight, and obesity. Am. J. Med. Genet., 1999, 88 (6), pp. 594–597.

Hutchison K.E., McGeary J., Smolen A., Bryan A., Swift R.M. The DRD4 VNTR polymorphism moderates craving after alcohol consumption. Health Psychol., 2002, 21 (2), pp. 139–146.

Levitan R.D., Masellis M., Lam R.W., Muglia P., Basile V.S. et al. Childhood inattention and dysphoria and adult obesity associated with the dopamine D4 receptor gene in overeating women with seasonal affective disorder.
Neuropsychopharmacology, 2004, 329 (1), pp. 179–186. DOI: 10.1038/sj.npp.1300314.

Lesiewska N., Borkowska A., Junik R., Kamińska A., Pulkowska-Ulfig J. et al. The Association Between Affective Temperament Traits and Dopamine Genes in Obese Population. Int. J. Mol. Sci., 2019, 20 (8), pp. 1847. DOI: 10.3390/ijms20081847.

Nestler E.J. Role of the brain's reward circuitry in depression: transcriptional mechanisms. Int. Rev. Neurobiol., 2015, 124, pp. 151–170. DOI: 10.1016/bs.irn.2015.07.003.

Oak J.N., Oldenhof J., Van Tol H.H. The dopamine D(4) receptor: One decade of research. Eur. J. Pharmacol., 2000, 405 (1–3), pp. 303–327. DOI: 10.1016/s0014-2999(00)00562-8.

O’Brien P.D., Hinder L.M., Callaghan B.C., Feldman E.L. Neurological consequences of obesity. Lancet Neurol., 2017, 16 (6), pp. 465–477. DOI: 10.1016/S1474-4422(17)30084-4.

Ozturk Y., Barone V., Barone L. Examining the Impact of Maternal Individual Features on Children's Behavioral Problems in Adoptive Families: The Role of Maternal Temperament and Neurobiological Markers. Int. J. Environ. Res. Public Health, 2018, 15, 2, pp. 196. DOI: 10.3390/ijerph15020196.

Paquet C., Portella A.K., Moore S., Ma Y., Dagher A. et al. Dopamine D4 receptor gene polymorphism (DRD4 VNTR) moderates real-world behavioural response to the food retail environment in children. BMC public health, 2021, 21 (1), pp. 1–9. DOI: 10.1186/s12889-021-10160-w.

Plieger T., Melchers M., Felten A., Lieser T., Meermann R. et al. Moderator Effects of Life Stress on the Association between MAOA-uVNTR, Depression, and Burnout. Neuropsychobiology, 2019, pp. 1–9. DOI: 10.1159/000499085.

Portella A.K., Papantoni A., Paquet C., Moore S., Rosch K.S. et al. Predicted DRD4 prefrontal gene expression moderates snack intake and stress perception in response to the environment in adolescents. PloS ONE, 2020, 15 (6), pp. e0234601. DOI: 10.1371/journal.pone.0234601.

Rafikova E.I., Ryskov A.P., Vasilyev V.A. Genetics of depressive disorders: candidate genes and genome-wide association studies. Russ. J. Genet., 2020, 56, pp. 903-915. DOI: 10.1134/S1022795420080116.

Rafikova E., Shadrina M., Slominsky P., Guekht A., Ryskov A. et al. SLC6A3 (DAT1) as a Novel Candidate Biomarker Gene for Suicidal Behavior. Genes, 2021, 12 (6), pp. 861. DOI: 10.3390/genes12060861.

Seeman P., Guan H.C., Van Tol H.H. Dopamine D4 receptors elevated in schizophrenia. Nature, 1993, 365, pp. 441– 445. DOI: 10.1038/365441a0.

Silveira P.P., Portella A.K., Kennedy J.L., Gaudreau H., Davis C. et al. Association between the seven-repeat allele of the dopamine-4 receptor gene (DRD4) and spontaneous food intake in pre-school children. Appetite, 2014, 73, pp. 15–22. DOI: 10.1016/j.appet.2013.10.004.

Silveira P.P., Pokhvisneva I., Gaudreau H., Atkinson L., Fleming A.S. et al. Fetal growth interacts with multilocus genetic score reflecting dopamine signaling capacity to predict spontaneous sugar intake in children. Appetite, 2018, 120, pp. 596–601. DOI: 10.1016/j.appet.2017.10.021.

Sukhodolskaya E.M., Fehretdinova D.I., Shibalev D.V., Lazebny O.E.; Mabulla A.Z.P. et al. Polymorphisms of dopamine recept or genes DRD2 and DRD4 in African populations of Hadza and Datoga differing in the level of culturally permitted aggression. Ann. Hum. Genet., 2018, 82, pp. 407–414. DOI: 10.1111/ahg.12263.

Swanson J.M., Sunohara G.A., Kennedy J.L., Regino R., Fineberg E. et al. Association of the dopamine receptor D4 (DRD4) gene with a refined phenotype of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): A family-based approach. Mol. Psychiatry., 1998, 3, рр. 38–41.

Uzun M., Saglar E., Kucukyildirim S., Erdem B., Unlu H. et al. Association of VNTR polymorphisms in DRD4, 5-HTT and DAT1 genes with obesity. Arch. Physiol. Biochem., 2015, 121 (2), pp. 75–79. DOI: 10.3109/13813455.2014.985686.

Van Nuland A.J., Helmich R.C., Dirkx M.F., Zach H., Toni I. et al. Effects of dopamine on reinforcement learning in Parkinson’s disease depend on motor phenotype. Brain, 2020, 143 (11), pp. 3422–3434. DOI: 10.1093/brain/awaa335.

Van Tol H.H., Wu C.M., Guan H.C., Ohara K., Bunzow J.R. et al. Multiple dopamine D4 receptor variants in the human population. Nature, 1992, 358, pp. 149–152. DOI: 10.1038/358149a0.

Wise R.A., Jordan C.J. Dopamine, behavior, and addiction. J. Biomed. Sci., 2021, 28, pp. 1–9. DOI: 10.1186/s12929-021-00779-7.