Бронхиальная астма в структуре генетических связей синтропии сердечно-сосудистого континуума

Брагина Е.Ю.; Гончарова И.А.; Жалсанова И.Ж.; Немеров Е.В.; Назаренко М.С.; Фрейдин М.Б.; Bragina E. Yu.; Goncharova I.A.; Zhalsanova I. Zh.; Nemerov E.V.; Nazarenko M.S.; Freidin M.B.

doi:10.29001/2073-8552-2021-36-4-52-61

Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Биологические науки в целом \ Общая генетика. Общая цитогенетика. Иммуногенетика. Эволюционное учение. Видообразование. Филогенез

Бронхиальная астма в структуре генетических связей синтропии сердечно-сосудистого континуума

Автор: Брагина Е.Ю., Гончарова И.А., Жалсанова И.Ж., Немеров Е.В., Назаренко М.С., Фрейдин М.Б.

Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk

Рубрика: Клинические исследования

Статья в выпуске: 4 т.36, 2021 года.

Бесплатный доступ

Артериальная гипертензия (АГ), ишемическая болезнь сердца (ИБС), инфаркт миокарда, ожирение, сахарный диабет 2-го типа являются достаточно распространенными сопутствующими заболеваниями у пациентов с бронхиальной астмой (БА). Причины их развития многофакторны, в том числе обусловлены участием наследственности. Однако немного известно относительно генов, участвующих в развитии коморбидности БА и болезней, составляющих сердечно-сосудистый континуум.Цель исследования: изучить ассоциации полиморфных генетических вариантов, потенциально вовлеченных в развитие БА в сочетании с АГ, ИБС, сахарным диабетом 2-го типа и ожирением.Материал и методы. Генотипирование 92 однонуклеотидных вариантов (SNPs) выполнено с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF у пациентов с БА в сочетании с сердечно-сосудистыми/метаболическими нарушениями (МН) (n = 162) в сравнении с контрольной группой практически здоровых индивидов (n = 153).Результаты. Развитие фенотипов БА в сочетании с сердечно-сосудистыми нарушениями/МН ассоциировано с отдельными генетическими вариантами, влияющими на экспрессию генов, в том числе CAT, TLR4, ELF5, ABTB2, UTP25, TRAF3IP3, NFKB1, LOC105377347, C1orf74, IRF6 и других, в органах-мишенях исследуемого профиля заболеваний. Из всех исследуемых вариантов только один SNP (rs11590807), являющийся регуляторным для генов UTP25; IRF6; TRAF3IP3; RP1-28O10.1, ассоциирован со всеми изученными коморбидными фенотипами БА с заболеваниями сердечно-сосудистого континуума.Заключение. Полученные результаты демонстрируют, что выявленные однонуклеотидные полиморфные варианты, регулирующие экспрессию многих генов, могут быть потенциальными биологическими маркерами сложных причинно-следственных связей между БА и кардиометаболическими нарушениями.

Еще

Многофакторные болезни, бронхиальная астма, сердечно-сосудистый континуум, коморбидность, ассоциация, ген, snp

Короткий адрес: https://sciup.org/149139368

IDR: 149139368 | УДК: 575.224.234:616.248:616.1 | DOI: 10.29001/2073-8552-2021-36-4-52-61

Bronchial asthma in the genetic framework of cardiovascular continuum syntropy

Hypertension, coronary heart disease, myocardial infarction, obesity, and type 2 diabetes mellitus are common comorbidities in patients with bronchial asthma. The causes for developing these diseases are multifactorial and involve inherited genetic factors. However, little is known about the genes contributing to the development of comorbidities in bronchial asthma and cardiovascular disease continuum.Objective. To examine the associations of genetic polymorphic variants potentially involved in the development of bronchial asthma comorbid with hypertension, coronary heart disease, type 2 diabetes mellitus, and obesity.Material and Methods. Genotyping of 92 single nucleotide polymorphisms (SNPs) was performed using MALDI-TOF mass spectrometry in patients with bronchial asthma associated with cardiovascular/metabolic disorders (n = 162) compared with a control group of apparently healthy individuals (n = 153).Results. The development of bronchial asthma phenotypes comorbid with cardiovascular/metabolic disorders was associated with the particular genetic variants affecting the expression of genes including CAT, TLR4, ELF5, ABTB2, UTP25, TRAF3IP3, NFKB1, LOC105377347, C1orf74, IRF6, and others in the target organs of study disease profile. Only one SNP (rs11590807), which is regulatory for the UTP25, IRF6, TRAF3IP3, and RP1-28O10.1 genes, was associated with all studied comorbid phenotypes of bronchial asthma and diseases of cardiovascular continuum.Conclusion. The obtained results demonstrated that the identified SNPs affecting the expression of many genes may serve as potential biological markers of complex causal relationships between bronchial asthma and cardiometabolic disorders.

Еще

Список литературы Бронхиальная астма в структуре генетических связей синтропии сердечно-сосудистого континуума

Stern J., Pier J., Litonjua A.A. Asthma epidemiology and risk factors. Semin. Immunopathol. 2020;42(1):5-15. DOI: 10.1007/s00281-020-00785-1.
Weatherburn C.J., Guthrie B., Mercer S.W., Morales D.R. Comorbidities in adults with asthma: Population-based cross-sectional analysis of 1.4 million adults in Scotland. Clin. Exp. Allergy. 2017;47(10):1246-1252. DOI: 10.1111/cea.12971.
Park S., Choi N.K., Kim S., Lee C.H. The relationship between metabolic syndrome and asthma in the elderly. Sci. Rep. 2018;8(1):9378. DOI: 10.1038/s41598-018-26621-z.
Kankaanranta H., Kauppi P., Tuomisto L.E., Ilmarinen P. Emerging ^mor-bidities in adult asthma: Risks, clinical associations, and mechanisms. Mediators Inflamm. 2016;2016:3690628. DOI: 10.1155/2016/3690628.
Su X., Ren Y., Li M., Zhao X., Kong L., Kang J. Prevalence of comorbidities in asthma and nonasthma patients: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2016;95(22):e3459. DOI: 10.1097/MD.0000000000003459.
Johansson A., Rask-Andersen M., Karlsson T., Ek W.E. Genome-wide association analysis of 350 000 Caucasians from the UK Biobank identifies novel loci for asthma, hay fever and eczema. Hum. Mol. Genet. 2019;28(23):4022-4041. DOI: 10.1093/hmg/ddz175.
Bragina E.Y., Goncharova I.A., Garaeva A.F., Nemerov E.V., Babovs-kaya A.A., Karpov A.B. et al. Molecular relationships between bronchial asthma and hypertension as comorbid diseases. J. Integr. Bioinform. 2018;15(4):20180052. DOI: 10.1515/jib-2018-0052.
Брагина Е.Ю., Гончарова И.А., Фрейдин М.Б., Жалсанова И.Ж., Гом-боева Д.Е., Немеров Е.В. и др. Гаплотипический анализ генов CAT, TLR4 и IL10 у больных бронхиальной астмой с сопутствующей артериальной гипертензией. Сибирский научный медицинский журнал. 2019;39(6):55-64. DOI: 10.15372/SSMJ20190607.
Пузырев В.П. Генетические основы коморбидности у человека. Генетика. 2015;51(4):491-502.
Zolotareva O., Saik O.V., Königs C., Bragina E.Y., Goncharova I.A., Frei-din M.B. et al. Comorbidity of asthma and hypertension may be mediated by shared genetic dysregulation and drug side effects. Sci. Rep. 2019;9(1):16302. DOI: 10.1038/s41598-019-52762-w.
Saik O.V., Demenkov P.S., Ivanisenko T.V., Bragina E.Y., Freidin M.B., Dosenko V.E. et al. Search for new candidate genes involved in the comorbidity of asthma and hypertension based on automatic analysis of scientific literature. J. Integr. Bioinform. 2018;15(4):20180054. DOI: 10.1515/jib-2018-0054.
Yu W., Gwinn M., Clyne M., Yesupriya A., Khoury M.J. A navigator for human genome epidemiology. Nat. Genet. 2008;40(2):124-125. DOI: 10.1038/ng0208-124.
Фрейдин М.Б., Брагина Е.Ю., Салтыкова И.В., Деева Е.В., Огоро-дова Л.М., Пузырев В.П. Влияние дополнительной болезни (коморбидности) на ассоциацию аллергического ринита с вариантом rs12621643 гена KCNE4. Генетика. 2013;49(4):541-544. DOI: 10.7868/S001667581304005X.
Swahn H., Sabith Ebron J., Lamar K.M., Yin S., Kerschner J.L., Nandy-Mazumdar M. et al. Coordinate regulation of ELF5 and EHF at the chr11p13 CF modifier region. J. Cell Mol. Med. 2019;23(11):7726-7740. DOI: 10.1111/jcmm.14646.
Zamel N., McClean P.A., Sandell P.R., Siminovitch K.A., Slutsky A.S. Asthma on Tristan da Cunha: Looking for the genetic link. The University of Toronto Genetics of Asthma Research Group. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996;153(6):1902-1906. DOI: 10.1164/ajrccm.153.6.8665053.
Hebert-Schuster M., Fabre E.E., Nivet-Antoine V. Catalase polymorphisms and metabolic diseases. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. 2012;15(4):397-402. DOI: 10.1097/MCO.0b013e328354a326.
Li C., Ying W., Huang Z., Brehm T., Morin A., Vella A.T. et al. IRF6 regulates alternative activation by suppressing PPARy in male murine macrophages. Endocrinology. 2017;158(9):2837-2847. DOI: 10.1210/ en.2017-00053.
Margaryan S., Kriegova E., Fillerova R., Smotkova Kraiczova V., Ma-nukyan G. Hypomethylation of IL1RN and NFKB1 genes is linked to the dysbalance in IL1ß/IL-1Ra axis in female patients with type 2 diabetes mellitus. PLoS One. 2020;15(5):e0233737. DOI: 10.1371/journal. pone.0233737.
Ferreira M.A., Vonk J.M., Baurecht H., Marenholz I., Tian C., Hoffman J.D. et al. Shared genetic origin of asthma, hay fever and eczema elucidates allergic disease biology. Nat. Genet. 2017;49(12):1752-1757. DOI: 10.1038/ng.3985.
Bantula M., Roca-Ferrer J., Arismendi E., Picado C. Asthma and obesity: Two diseases on the rise and bridged by inflammation. J. Clin. Med. 2021;10(2):169. DOI: 10.3390/jcm10020169.
Pite H., Aguiar L., Morello J., Monteiro E.C., Alves A.C., Bourbon M. et al. Metabolic dysfunction and asthma: Current perspectives. J. Asthma Allergy. 2020;13:237-247. DOI: 10.2147/JAA.S208823.

Еще