Генетическая предрасположенность к занятию спортом у подростков и юношей: обзор литературы
https://doi.org/10.15690/vsp.v24i5.2955
Аннотация
Генетическая предрасположенность к занятиям и достижению результатов в спорте остается актуальной темой научных исследований. В обзоре рассмотрены результаты исследований генетических факторов, ассоциированных с уровнем подготовки профессиональных спортсменов, в том числе подростков и юношей, отмечены генетические маркеры и механизмы, определяющие необычные способности к занятиям различными видами спорта. Обсуждаются роль генетики человека в специфических видах спорта, таких как единоборства и циклические виды спорта, генетические аспекты психологической устойчивости спортсменов с акцентом на последние исследования в этой области.
Ключевые слова
генетика,
гены,
спорт,
психологическая устойчивость,
единоборства,
циклические виды спорта,
подростки,
юноши
При поддержке: Отсутствует.
Об авторе
И. М. Жугель
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет,
Россия
Раскрытие интересов:
Россия
Жугель Илья Михайлович, ординатор кафедры пропедевтики детских болезней с курсом общего ухода за детьми
194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2
Раскрытие интересов:
Автор статьи подтвердил отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.
Список литературы
1. Ahmetov II, John G, Semenova EA, Hall ECR. Genomic predictors of physical activity and athletic performance. Adv Genet. 2024;111:311-408. doi: https://doi.org/10.1016/bs.adgen.2024.01.001
2. Ahmetov II, Hall ECR, Semenova EA, et al. Advances in sports genomics. Adv Clin Chem. 2022;107:215-263. doi: https://doi.org/10.1016/bs.acc.2021.07.004
3. Semenova EA, Hall ECR, Ahmetov II. Genes and Athletic Performance: The 2023 Update. Genes (Basel). 2023;14(6):1235. doi: https://doi.org/10.3390/genes14061235
4. Bipakpi B, Ci^szczyk P Huminska-Lisowska K. Genetic Determinants of Endurance: A Narrative Review on Elite Athlete Status and Performance. Int J Mol Sci. 2024;25(23):13041. doi: https://doi.org/10.3390/ijms252313041
5. Kumagai H, Miller B, Kim SJ, et al. Novel Insights into Mitochondrial DNA: Mitochondrial Microproteins and mtDNA Variants Modulate Athletic Performance and Age-Related Diseases. Genes. 2023;14(2):286. doi: https://doi.org/10.3390/genes14020286
6. Anastasiou K, Morris M, Akam L, Mastana S. The Genetic Profile of Combat Sport Athletes: A Systematic Review of Physiological, Psychological and Injury Risk Determinants. Int J Environ Res Public Health. 2024;21(8):1019. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph21081019
7. Kowianski P Lietzau G, Czuba E, et al. BDNF: A Key Factor with Multipotent Impact on Brain Signaling and Synaptic Plasticity. Cell Mol Neurobiol. 2018;38(3):579-593. doi: https://doi.org/10.1007/s10571-017-0510-4
8. Niewczas M, Król P Czarny W, et al. Association Analysis of Polymorphic Variants of the BDNF Gene in Athletes. Genes (Basel). 2021;12(9):1340. doi: https://doi.org/10.3390/genes12091340
9. Yang S, Lin W, Jia M, Chen H. Association between ACE and ACTN3 genes polymorphisms and athletic performance in elite and subelite Chinese youth male football players. Peer J. 2023;11:e14893. doi: https://doi.org/10.7717/peerj.14893
10. Flore L, Robledo R, Dettori L, et al. Association of VDR Polymorphisms with Muscle Mass Development in Elite Young Soccer Players: A Pilot Study. Sports (Basel). 2024;12(9):253. doi: https://doi.org/10.3390/sports12090253
11. Appel M, Zentgraf K, Kruger K, Alack K. Effects of Genetic Variation on Endurance Performance, Muscle Strength, and Injury Susceptibility in Sports: A Systematic Review. Front Physiol. 2021;12:694411. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2021.694411
12. Pitsiladis YP, Tanaka M, Eynon N, et al. Athlome Project Consortium: a concerted effort to discover genomic and other “omic” markers of athletic performance. Physiol Genomics. 2016;48(3):183-190. doi: https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00105.2015
13. Шайдуллаева З.Ш. Роль спортивной генетики в современном спорте // Scientific progress. — 2021. — Т. 1. — № 2. — С. 1734-1742.
14. Медицинская генетика: национальное руководство / под ред. Е.К. Гинтера, В.П. Пузырева, С.И. Куцева. — М.: ГЭОТАР- Медиа; 2022. — 896 с.
15. Баранов В.С. Геномика и предиктивная медицина // Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. — 2021. — Т. 36. — № 4. — С. 14-28. — doi: https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-14-28
16. Максименко Л.В. Эпигенетика как доказательная база влияния образа жизни на здоровье и болезни // Профилактическая медицина. — 2019. — Т. 22. — № 2. — С. 115-120. — doi: https://doi.org/10.17116/profmed201922021115
17. Wu YL, Lin ZJ, Li CC, et al. Epigenetic regulation in metabolic diseases: mechanisms and advances in clinical study. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):98. doi: https://doi.org/10.1038/s41392-023-01333-7
18. El Ouali EM, Barthelemy B, Del Coso J, et al. A Systematic Review and Meta-analysis of the Association Between ACTN3 R577X Genotypes and Performance in Endurance Versus Power Athletes and Non-athletes. Sports Med Open. 2024;10(1):37. doi: https://doi.org/10.1186/s40798-024-00711-x
19. Pickering C, Kiely J. ACTN3: More than Just a Gene for Speed. Front Physiol. 2017;8:1080. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2017.01080
20. Del Coso J, Hiam D, Houweling P et al. More than a ‘speed gene': ACTN3 R577X genotype, trainability, muscle damage, and the risk for injuries. Eur J Appl Physiol. 2019;119(1):49-60. doi: https://doi.org/10.1007/s00421-018-4010-0
21. Melian Ortiz A, Laguarta-Val S, Varillas-Delgado D. Muscle Work and Its Relationship with ACE and ACTN3 Polymorphisms Are Associated with the Improvement of Explosive Strength. Genes (Basel). 2021;12(8):1177. doi: https://doi.org/10.3390/genes12081177
22. Pereira MA, Rosse IC, Silva AC, et al. Influence of Alpha- Actinin-3 R577X Polymorphism on Muscle Damage and the Inflammatory Response after an Acute Strength Training Session. Biomed Res Int. 2022;2022:5447100. doi: https://doi.org/10.1155/2022/5447100
23. Balberova OV, Shnayder NA, Bykov EV, et al. Association of the ACTN3 Gene's Single-Nucleotide Variant Rs1815739 (R577X) with Sports Qualification and Competitive Distance in Caucasian Athletes of the Southern Urals. Genes (Basel). 2023;14(8):1512. doi: https://doi.org/10.3390/genes14081512
24. Боронникова С.В., Васильева Ю.С., Бурлуцкая М.Ю. и др. Генетический полиморфизм спортсменов с разным спортивным стажем // Экология человека. — 2019. — № 8. — С. 50-57. — doi: https://doi.org/10.33396/1728-0862-8- 50-58
25. Del Coso J, Moreno V, Gutiérrez-Hellín J, et al. ACTN3 R577X Genotype and Exercise Phenotypes in Recreational Marathon Runners. Genes (Basel). 2019;10(6):413. doi: https://doi.org/10.3390/genes10060413
26. Guo YX, Wang BY, Gao H, et al. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-a: A Pivotal Regulator of the Gastrointestinal Tract. Front Mol Biosci. 2022;9:864039. doi: https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.864039
27. Mafodobra-Mazur M, Otdakowska M, Dobosz T. Exploring PPAR Gamma and PPAR Alpha's Regulation Role in Metabolism via Epigenetics Mechanism. Biomolecules. 2024;14(11):1445. doi: https://doi.org/10.3390/biom14111445
28. Montaigne D, Butruille L, Staels B. PPAR control of metabolism and cardiovascular functions. Nat Rev Cardiol. 2021;18(12): 809-823. doi: https://doi.org/10.1038/s41569-021-00569-6
29. Végh D, Reichwalderova K, Slaninova M, Vavak M. The Effect of Selected Polymorphisms of the ACTN3, ACE, HIF1A and PPARA Genes on the Immediate Supercompensation Training Effect of Elite Slovak Endurance Runners and Football Players. Genes (Basel). 2022;13(9):1525. doi: https://doi.org/10.3390/genes13091525
30. Kazanci D, Polat T, Kaynar O, et al. PPARA and IL6: exploring associations with athletic performance and genotype polymorphism. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2023;69(11):69-75. doi: https://doi.org/10.14715/cmb/2023.69.11.12
31. Lopez-Leon S, Tuvblad C, Forero DA. Sports genetics: the PPARA gene and athletes' high ability in endurance sports. A systematic review and meta-analysis. Biol Sport. 2016;33(1):3-6. doi: https://doi.org/10.5604/20831862.1180170
32. Ipekoglu G, Bulbul A, Cakir HI. A meta-analysis on the association of ACE and PPARA gene variants and endurance athletic status. J Sports Med Phys Fitness. 2022;62(6):795-802. doi: https://doi.org/10.23736/S0022-4707.21.12417-X
33. Немков Н.С. Психоэмоциональная устойчивость спортсменов // Наука и образование в современном вузе: вектор развития: сборник материалов научно-практической конференции. — Шуя; 2022. — С. 207-208. [
34. Bulgay C, Cepicka L, Dalip M, et al. The relationships between ACTN3 rs1815739 and PPARA-a rs4253778 gene polymorphisms and athletic performance characteristics in professional soccer players. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2023;15(1):121. doi: https://doi.org/10.1186/s13102-023-00733-0
35. Baig MH, Ahmad K, Moon JS, et al. Myostatin and its Regulation: A Comprehensive Review of Myostatin Inhibiting Strategies. Front Physiol. 2022;13:876078. doi: https://doi.org/10.3389/fphys.2022.876078
36. Ghouroghchi AP, SeyedKhandani N, Dehghani M, Siahkohian M. Correlation between angiotensin converting enzyme gene polymorphism and endurance performance of novice adolescent wrestlers. Sport Sciences and Health Research. 2021;14(1):23-35. doi: https://doi.org/10.22059/sshr.2023.344400.1060
37. Krasniqi E, Boshnjaku A, Wagner KH, Wessner B. Association between Polymorphisms in Vitamin D Pathway-Related Genes, Vitamin D Status, Muscle Mass and Function: A Systematic Review. Nutrients. 2021;13(9):3109. doi: https://doi.org/10.3390/nu13093109
38. Silva ABJD, Carmo TSD, Souza APS, et al. The role of serum levels of vitamin D in children's muscle strength: A systematic review. Clinics (Sao Paulo). 2021;76:e3200. doi: https://doi.org/10.6061/clinics/2021/e3200
39. Gilic B, Kosor J, Jimenez-Pavon D, et al. Associations of Vitamin D Levels with Physical Fitness and Motor Performance; A Cross-Sectional Study in Youth Soccer Players from Southern Croatia. Biology (Basel). 2021;10(8):751. doi: https://doi.org/10.3390/biology10080751
40. Ganmaa D, Hemmings S, Jolliffe DA, et al. Influence of vitamin D supplementation on muscle strength and exercise capacity in Mongolian schoolchildren: secondary outcomes from a randomised controlled trial. BMJ Open Sport Exerc Med. 2024;10(3):e002018. doi: https://doi.org/10.1136/bmjsem-2024-002018
41. Guilherme JPLF, Souza-Junior TP Lancha Junior AH. Association study of performance-related polymorphisms in Brazilian combat- sport athletes highlights variants in the GABPB1 gene. Physiol Genomics. 2021;53(2):47-50. doi: https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00118.2020
42. Liu C, Dai SK, Sun Z, et al. GA-binding protein GABP01 is required for the proliferation of neural stem/progenitor cells. Stem Cell Res. 2019;39:101501. doi: https://doi.org/10.1016/j.scr.2019.101501
43. Гузеева Е.А., Година Е.З., Бондарева Э.А., Махалин А.В. Полиморфизм гена АСЕ у борцов-самбистов Республики Алтай // Экстремальная деятельность человека. — 2017. — № 1. — С. 14-17.
44. Kikuchi N, Ueda D, Min SK, et al. The ACTN3 XX genotype's underrepresentation in Japanese elite wrestlers. Int J Sports Physiol Perform. 2013;8(1):57-61. doi: https://doi.org/10.1123/ijspp.8.1.57
45. Itaka T, Agemizu K, Aruga S, Machida S. G Allele of the IGF2 ApaI Polymorphism Is Associated With Judo Status. J Strength Cond Res. 2016;30(7):2043-2048. doi: https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000001300
46. Tharabenjasin P Pabalan N, Jarjanazi H. Association of the ACTN3 R577X (rs1815739) polymorphism with elite power sports: A meta-analysis. PLoS One. 2019;14(5):e0217390. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217390
47. Аксенов М.О. Метаанализ ассоциации полиморфизма гена MSTN rs1805086 с силовыми показателями спортсменов // Сибирский журнал наук о жизни и сельского хозяйства. — 2021. — Т. 13. — № 2. — С. 303-335. — doi: https://doi.org/10.12731/2658-6649-2021-13-2-303-335
48. Yamamichi H, Kasakura S, Yamamori S, et al. Creatine kinase gene mutation in a patient with muscle creatine kinase deficiency. Clin Chem. 2001;47(11):1967-1973.
49. Chen C, Sun Y, Liang H, et al. A meta-analysis of the association of CKM gene rs8111989 polymorphism with sport performance. Biol Sport. 2017;34(4):323-330. doi: https://doi.org/10.5114/biolsport.2017.69819
50. Бондарева Е.А., Година Е.З. Связь полиморфизма гена EPAS1 G/A с успешными выступлениями в группе российских борцов // Вавиловский журнал генетики и селекции. — 2016. — Т. 20. — № 1. — С. 23-27. — doi: https://doi.org/10.18699/VJ16.121
51. Peng Y, Cui C, He Y, et al. Down-Regulation of EPAS1 Transcription and Genetic Adaptation of Tibetans to High-Altitude Hypoxia. Mol Biol Evol. 2017;34(4):818-830. doi: https://doi.org/10.1093/molbev/msw280
52. Voisin S, Cieszczyk P Pushkarev VP et al. EPAS1 gene variants are associated with sprint/power athletic performance in two cohorts of European athletes. BMC Genomics. 2014;15(1):382. doi: https://doi.org/10.1186/1471-2164-15-382
53. Пономарева О.В. Генетика в современном спорте: научные технологии для новых достижений // Наука молодых (Eruditio Juvenium). — 2018. — Т. 6. — № 4. — С. 569-581. — doi: https://doi.org/10.23888/HMJ201864569-581
54. Maul S, Giegling I, Fabbri C, et al. Genetics of resilience: Implications from genome-wide association studies and candidate genes of the stress response system in posttraumatic stress disorder and depression. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2020;183(2):77-94. doi: https://doi.org/10.1002/ajmg.b.32763
55. Жожикашвили Н.А., Малых А.С., Девятерикова А.А. Психическая устойчивость // Теоретическая и экспериментальная психология. — 2021. — № 4. — С. 49-65.
56. Huminska-Lisowska K, Chmielowiec J, Chmielowiec K, et al. Associations of Brain-Derived Neurotropic Factor rs6265 Gene Polymorphism with Personality Dimensions among Athletes. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(15):9732. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph19159732
57. Huminska-Lisowska K, Chmielowiec K, Chmielowiec J, et al. Association Between the rs4680 Polymorphism of the COMT Gene and Personality Traits among Combat Sports Athletes. J Hum Kinet. 2023;89:89-99. doi: https://doi.org/10.5114/jhk/168789
58. Кузнецова В.С. Анализ методик комбинированных тренировок в циклических видах спорта // Молодой ученый. — 2022. — № 46. — С. 149-151.
59. Gineviciené V, Jakaitiené A, Pranculis A, et al. AMPD1 rs17602729 is associated with physical performance of sprint and power in elite Lithuanian athletes. BMC Genet. 2014;15:58. doi: https://doi.org/10.1186/1471-2156-15-58
60. Maciejewska-Skrendo A, Cieszczyk P Chycki J, et al. Genetic Markers Associated with Power Athlete Status. J Hum Kinet. 2019;68:17-36. doi: https://doi.org/10.2478/hukin-2019-0053
61. Peplonska B, Adamczyk JG, Siewierski M, et al. Genetic variants associated with physical and mental characteristics of the elite athletes in the Polish population. Scand J Med Sci Sports. 2017;27(8):788-800. doi: https://doi.org/10.1111/sms.12687
62. Chen Y, Wang D, Yan P et al. Meta-analyses of the association between the PPARGC1A Gly482Ser polymorphism and athletic performance. Biol Sport. 2019;36(4):301-309. doi: https://doi. org/10.5114/biolsport.2019.88752
63. Tharabenjasin P Pabalan N, Jarjanazi H. Association of PPARGC1A Gly428Ser (rs8192678) polymorphism with potential for athletic ability and sports performance: A meta-analysis. PLoS One. 2019;14(1):e0200967. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0200967
64. Jones NR, Ashmore JH, Lee SY, et al. Association Studies of HFE C282Y and H63D Variants with Oral Cancer Risk and Iron Homeostasis Among Whites and Blacks. Cancers (Basel). 2015;7(4):2386-2396. doi: https://doi.org/10.3390/cancers7040898
65. Волошина Н.Б., Осипенко М.Ф., Литвинова Н.В. и др. Гемохроматоз — современное состояние проблемы // Терапевтический архив. — 2018. — Т. 90. — № 3. — С. 107-112. — doi: https://doi.org/10.26442/terarkh2018903107-112
66. Barbara KH, Marcin L, Jedrzej A, et al. The impact of H63D HFE gene carriage on hemoglobin and iron status in children. Ann Hematol. 2016;95(12):2043-2048. doi: https://doi.org/10.1007/s00277-016-2792-x
67. Semenova EA, Miyamoto-Mikami E, Akimov EB, et al. The association of HFE gene H63D polymorphism with endurance athlete status and aerobic capacity: novel findings and a metaanalysis. Eur J Appl Physiol. 2020;120(3):665-673. doi: https://doi.org/10.1007/s00421-020-04306-8
68. Varillas Delgado D, Tellería Orriols JJ, Monge Martín D, Del Coso J. Genotype scores in energy and iron-metabolising genes are higher in elite endurance athletes than in nonathlete controls. Appl Physiol Nutr Metab. 2020;45(11):1225-1231. doi: https://doi.org/10.1139/apnm-2020-0174
69. di Somma M, Vliora M, Grillo E, et al. Role of VEGFs in metabolic disorders. Angiogenesis. 2020;23(2):119-130. doi: https://doi.org/10.1007/s10456-019-09700-1
70. Elias I, Franckhauser S, Bosch F. New insights into adipose tissue VEGF-A actions in the control of obesity and insulin resistance. Adipocyte. 2013;2(2):109-112. doi: https://doi.org/10.4161/adip.22880
71. Abhinand CS, Raju R, Soumya SJ, et al. VEGF-A/VEGFR2 signaling network in endothelial cells relevant to angiogenesis. J Cell Commun Signal. 2016;10(4):347-354. doi: https://doi.org/10.1007/s12079-016-0352-8
72. Ахметов И.И., Хакимуллина А.М., Попов Д.В. и др. Полиморфизм гена фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и аэробная работоспособность спортсменов // Физиология человека. — 2008. — Т. 4. — № 34. — С. 477-481.
73. Мамиев Н.Д., Василенко В.С., Семенова Ю.Б. и др. Метаболические биомаркеры нарушения адаптации к физическим нагрузкам и самооценка качества жизни у спортсменов // Медицина: теория и практика. — 2024. — Т. 9. — № 1. — С. 34-41. — doi: https://doi.org/10.56871/MTP.2024.71.68.004
74. Мамиев Н.Д., Василенко В.С., Семенова Ю.Б. и др. Цитокины как маркеры нефункционального перенапряжения у спортсме- нов-гребцов // Педиатр. — 2024. — Т. 15. — № 1. — С. 55-64. — doi: https://doi.org/10.17816/PED15155-63
75. Колошеина В.В. Психологическая устойчивость в спорте // Молодой ученый. — 2019. — № 49. — С. 549-551.
76. Garrido-Munoz M, Blanco-García C, Diez-Vega I, et al. Psychological resilience, athletic experience, and competitive level of judokas. A transversal study. Front Psychol. 2024;15:1440412. doi: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2024.1440412
77. Abe D, Doi H, Asai T, et al. Association between COMT Val158Met polymorphism and competition results of competitive swimmers. J Sports Sci. 2018;36(4):393-397. doi: https://doi.org/10.1080/02640414.2017.1309058
78. Кочергина А.А. Современные методы спортивной генетики, определяющие направленность тренировочного процесса // Молодой ученый. — 2021. — № 43. — С. 306-308.
Рецензия
Для цитирования:
Жугель И.М. Генетическая предрасположенность к занятию спортом у подростков и юношей: обзор литературы. Вопросы современной педиатрии. 2025;24(5):353-360. https://doi.org/10.15690/vsp.v24i5.2955
For citation:
Zhugel I.M. Genetic Predisposition to Sports Activities in Adolescents and Young Men: Narrative Review. Current Pediatrics. 2025;24(5):353-360. (In Russ.) https://doi.org/10.15690/vsp.v24i5.2955
Просмотров:
14
Послать статью по эл. почте 
