Риск формирования аллергии и ее иммунные фенотипы у детей с полиморфизмом гена mmp9 q279r
К.Г. Старкова1, О.В. Долгих1, Т.А. Легостаева1, В.М. Ухабов2
1Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, Россия, г. Пермь, ул. Монастырская, 82
2Пермский государственный медицинский университет имени академика Е.А. Вагнера, 614990, Россия, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26
Исследования с применением современных молекулярно-генетических методов, направленных на выявление индивидуальной генетической вариабельности в контексте развития аллергопатологии, представляются важным этапом реализации программ по раннему выявлению и минимизации риска формирования аллергии.
Выявлены особенности иммунной регуляции, ассоциированные с полиморфизмом гена MMP9 Q279R (rs17576) и контаминацией биосред бензолом, у детей с аллергическими заболеваниями.
Обследованы 33 ребенка с аллергопатологией. Группу сравнения составили 40 относительно здоровых детей. CD-маркеры определялялись методом проточной цитометрии. Генотипирование проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.
Результаты исследования показали, что на фоне повышенного уровня контаминации биосред бензолом наблюдается избыточное содержание IgE общего, IL-4 и TNF-a (в 1,2–4,2 раза) в группе детей с аллергопатологией относительно группы сравнения (р = 0,006–0,03). Полиморфизм гена MMP9 Q279R у детей группы наблюдения отличался достоверным повышением частоты генотипов GG AG в 1,7 раза относительно соответствующих данных группы сравнения, что позволяет рассматривать аллель G гена MMP9 в качестве маркера чувствительности у детей с аллергопатологией (OR = 2,34; 95 % CI = 1,17–4,65). Установлено возрастание IgE общего в 2,8 раза, повышение экспрессии IL-4 и TNF-a в 1,4 и 1,3 раза соответственно у носителей вариантного аллеля G относительно обладателей гомозиготного генотипа AA в группе детей с аллергопатологией (р = 0,020–0,042).
Логистический регрессионный анализ выявил адекватность доминантной модели (p = 0,01) и показал возможную ассоциацию носительства генотипов AG и GG Q279R полиморфизма гена MMP9 с развитием аллергии (OR = 3,61; 95 % CI = 1,34–9,71).
Риск формирования аллергии, сопряженной с контаминацией биосред бензолом и полиморфизмом гена матриксной металлопротеиназы MMP9 (rs17576), у обладателей аллеля G увеличивается в 2,1 раза по сравнению с носителями АА-генотипа (RR = 2,08; 95 % CI = 1,13–3,83), что позволяет рассматривать аллель G гена MMP9 Q279R в качестве маркера чувствительности у детей с аллергопатологией.
Список литературы
1. Li J., Zhang Y., Zhang L. Discovering susceptibility genes for allergic rhinitis and allergy using a genome-wide association study strategy // Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. – 2015. – Vol. 15, № 1. – P. 33–40. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000124
2. Epigenetics and the environment in airway disease: asthma and allergic rhinitis / A. Long, B. Bunning, V. Sampath, R.H. DeKruyff, K.C. Nadeau // AEMB series. Epigenetics in Allergy and Autoimmunity. – 2020. – Vol. 1253. – P. 153–181. DOI: 10.1007/978-981-15-3449-2_6
3. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Долгих О.В. Геномные, транскриптомные и протеомные технологии как совре-менный инструмент диагностики нарушений здоровья, ассоциированных с воздействием факторов окружающей среды // Гигиена и санитария. – 2020. – Т. 99, № 1. – С. 6–12. DOI: 10.33029/0016-9900-2020-99-1-6-12
4. Identification of gene biomarkers with expression profiles in patients with allergic rhinitis / Y. Hao, B. Wang, J. Zhao, P. Wang, Y. Zhao, X. Wang, Y. Zhao, L. Zhang // Allergy Asthma Clinical Immunology. – 2022. – Vol. 18. – P. 20. DOI: 10.1186/s13223-022-00656-4
5. Матриксные металлопротеиназы: структура, функции и генетический полиморфизм / А.С. Шадрина, И.В. Те-решкина, Я.З. Плиева, Д.Н. Кушлинский, Д.О. Уткин, А.А. Морозов, М.Л. Филипенко, Н.Е. Кушлинский // Патогенез. – 2017. – Т. 15, № 2. – С. 14–23.
6. Cui N., Hu M., Khalil R.A. Chapter One – Biochemical and biological attributes of matrix metalloproteinases // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. – 2017. – Vol. 147. – P. 1–73. DOI: 10.1016/bs.pmbts.2017.02.005
7. Dataset of allele and genotype frequencies of the three functionally significant polymorphisms of the MMP genes in Russian patients with primary open-angle glaucoma, essential hypertension and peptic ulcer / O. Minyaylo, D. Starikova, M. Moskalenko, I. Ponomarenko, E. Reshetnikov, V. Dvornyk, M. Churnosov // Data in brief. – 2020. – Vol. 31. – P. 106004. DOI: 10.1016/j.dib.2020.106004
8. Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме и при патологии / А.С. Шадрина, Я.З. Плиева, Д.Н. Кушлинский, А.А. Морозов, М.Л. Филипенко, В.Л. Чанг, Н.Е. Кушлинский // Альманах клинической медицины. – 2017. – Т. 45, № 4. – С. 266–279. DOI: 10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279
9. Влияние бензола на иммунную систему и некоторые механизмы его действия / И.В. Михайлова, А.И. Смолягин, С.И. Красиков, А.В. Караулов // Иммунология. – 2014. – Т. 35, № 1. – С. 51–55.
10. Association between benzene exposure, serum levels of cytokines and hematological measures in Chinese workers: A cross-sectional study / J. Wang, X. Guo, Y. Chen, W. Zhang, J. Ren, A. Gao // Ecotoxicology and environmental safety. – 2021. – Vol. 207. – P. 111562. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.111562
11. Oxidative stress is associated with atopic indices in relation to childhood rhinitis and asthma / C.Y.W. Choo,
K.-W. Yeh, J.-L. Huang, K.-W. Su, M.-H. Tsai, M.-C. Hua, S.-L. Liao, S.-H. Lai [et al.] // J. Microbiol. Immunol. Infect. – 2021. – Vol. 54, № 3. – P. 466–473. DOI: 10.1016/j.jmii.2020.01.009
12. Симбирцев А.С. Цитокины в иммунопатогенезе аллергии // РМЖ. Медицинское обозрение. – 2021. – № 1. – С. 32–37. DOI: 10.32364/2587-6821-2021-5-1-32-37
13. Fingleton B. Matrix metalloproteinases as regulators of inflammatory processes // Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell. Res. – 2017. – Vol. 1864, № 11, Pt A. – P. 2036–2042. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2017.05.010
14. Матриксные металлопротеиназы: их взаимосвязь с системой цитокинов, диагностический и прогностический потенциал / Е.В. Маркелова, В.В. Здор, А.Л. Романчук, О.Н. Бирко // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2016. – № 2. – С. 11–22. DOI: 10.14427/jipai.2016.2.11
15. Bajbouj K., Ramakrishnan R.K., Hamid Q. Role of matrix metalloproteinases in angiogenesis and its implications in asthma // J. Immunol. Res. – 2021. – Vol. 2021. – P. 6645072. DOI: 10.1155/2021/6645072
16. Exhaled breath condensate MMP-9 level and its relationship wıth asthma severity and interleukin-4/10 levels in children / G.B. Karakoc, A. Yukselen, M. Yilmaz, D.U. Altintas, S.G. Kendirli // Ann. Allergy Asthma Immunol. – 2012. – Vol. 108, № 5. – P. 300–304. DOI: 10.1016/j.anai.2012.02.019
17. Ingram J., Kraft M. Metalloproteinases as modulators of allergic asthma: therapeutic perspectives // Metalloproteinases In Medicine. – 2015. – Vol. 2. – P. 61–74. DOI: 10.2147/MNM.S63614
18. Expression and roles of MMP-2, MMP-9, MMP-13, TIMP-1 and TIMP-2 in allergic nasal mucosa / S. Mori, R. Pawankar, C. Ozu, M. Nonaka, T. Yagi, K. Okubo // Allergy Asthma Immunol. Res. – 2012. – Vol. 4, № 4. – P. 231–239. DOI: 10.4168/aair.2012.4.4.231
19. Exploration of the potential mechanism of the common differentially expressed genes in psoriasis and atopic dermatitis / Z. Zhou, L. Meng, Y. Cai, W. Yan, Y. Bai, J. Chen // BioMed Res. Int. – 2022. – Vol. 2022. – P. 1177299. DOI: 10.1155/2022/1177299
20. Airway remodeling in chronic obstructive pulmonary disease and asthma: the role of matrix metalloproteinase-9 / K. Grzela, M. Litwiniuk, W. Zagorska, T. Grzela // Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz.). – 2016. – Vol. 64, № 1. – P. 47–55. DOI: 10.1007/s00005-015-0345-y
21. Association of matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) polymorphisms with asthma risk: a meta-analysis / F. Zou, J. Zhang, G. Xiang, H. Jiao, H. Gao // Can. Respir. J. – 2019. – Vol. 2019. – P. 9260495. DOI: 10.1155/2019/9260495
22. Matrix metalloproteinase-9 (279R/Q) polymorphism is associated with clinical severity and airflow limitation in Tunisian patients with chronic obstructive pulmonary disease / S. Bchir, H.B. Nasr, I.R. Hakim, A.B. Anes, S. Yacoub, A. Garrouch, M. Benzarti, B. Bauvois [et al.] // Mol. Diagn. Ther. – 2015. – Vol. 19, № 6. – P. 375–387. DOI: 10.1007/s40291-015-0163-2
23. Polymorphic variants 279R and 668Q augment activity of matrix metalloproteinase-9 in breath condensates of children with asthma / K. Grzela, W. Zagórska, A. Krejner, M. Litwiniuk, A. Zawadzka-Krajewska, M. Kulus, T. Grzela // Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz.). – 2016. – Vol. 65, № 2. – P. 183–187. DOI: 10.1007/s00005-016-0412-z
24. Гурьянова С.В. Интегрированные подходы в диагностике и терапии аллергических заболеваний // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. – 2018. – Т. 22, № 1. – С. 75–85. DOI: 10.22363/2313-0245-2018-22-1-75-85
25. Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы) / Н.В. Зайцева, М.А. Землянова, В.П. Чащин, А.Б. Гудков // Экология человека. – 2019. – Т. 26, № 9. – С. 4–14. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-9-4-14
26. Dolgikh O.V., Zaitseva N.V., Nikonoshina N.A. Conditions of aerogenic exposition to benzol and genetic status as factors of formation of immune profile features in men with vegetative regulation impairments // 20th International Multidisci-plinary Scientific GeoConference – SGEM 2020. Conference Proceedings. – 2020. – P. 73–80.
fcrisk.ru
