Полиморфные варианты генов цитокинов в популяциях арктической зоны России: предрасположенность к заболеваниям

Автор: Афоничева К.В., Каспаров Э.В., Марченко И.В., Смольникова М.В.

Статья в выпуске: 56, 2024 года.

Бесплатный доступ

Стратегия развития Арктической зоны России направлена в первую очередь на повышение качества жизни населения Арктики, его здоровьесбережение и снижение заболеваемости. Климатогеографические условия Арктической зоны экстремально дискомфортны для проживания и являются причиной развития ряда заболеваний, а также полисиндрома «северного стресса». Кроме этого, на население Арктики воздействуют стойкие органические загрязнители, попадающие в организм с традиционным рационом питания и способствующие развитию в том числе онкологических заболеваний посредством подавления функций иммунной системы. Одними из основных медиаторов иммунной системы являются цитокины - белки, кодируемые генами с высокой степенью полиморфности, ответственные за характер течения воспалительных процессов, за эффективность защитных функций организма в ответ на инфекции и развитие онкологического процесса. В работе изучено распределение полиморфизмов в генах цитокинов, продуцируемых разными типами клеток иммунной системы (rs2069762 IL2 , rs2243250 IL4 , rs2069812 IL5 , rs1800872 IL10 , rs1800925 IL13 , rs2275913 IL17A , rs7044343 IL33 ) в популяциях ненцев, долган-нганасан и славян. Анализ результатов показал, что частота генотипов TG и GG rs2069762 IL2 , генотипа CT rs2243250 IL4 , генотипа CT rs2069812 IL5 , генотипа TG rs1800872 IL10 , генотипа СС rs1800925 IL13 , генотипа GA rs2275913 IL17A , генотипа СС rs7044343 IL33 значимо выше в арктических популяциях по сравнению со славянами, и может являться потенциальным генетическим маркером развития заболеваний. Изученные мутации ассоциированы с уровнем экспрессии соответствующих цитокинов и их продукцией, что влечёт за собой изменение функционирования цитокиновой сети. Можно заключить, что коренные жители российской Арктики обладают генетически детерминированным быстрым развитием иммунных реакций, протекции к развитию аллергических заболеваний и устойчивостью к образованию злокачественных опухолей по сравнению со славянами, то есть пришлым населением.

Еще

Арктика, ненцы, долганы, воспаление, онкология, цитокины, полиморфизм генов

Короткий адрес: https://sciup.org/148329431

IDR: 148329431 | DOI: 10.37482/issn2221-2698.2024.56.210

Список литературы Полиморфные варианты генов цитокинов в популяциях арктической зоны России: предрасположенность к заболеваниям

Рейс Ж., Зайцева Н.В., Спенсер П. Современные внешнесредовые угрозы и вызовы здоровью населения арктических и субарктических регионов // Анализ риска здоровью. 2022. № 3. С. 21-38. DOI: https://doi.Org/10.21668/health.risk/2022.3.02
Хаснулин В.И., Хаснулин П.В. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах // Экология человека. 2012. № 1. С. 3-11. DOI: https://doi.org/10.17816/humeco17512
Солонин Ю.Г. Исследования по широтной физиологии (обзор) // Журнал медикобиологических исследований. 2019. Т. 7. № 2. С. 228-239. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2019.7.2.228
Терещенко П.С., Петров В.Н. Вероятная причина заболеваемости населения, проживающего в районах Арктики // Труды Кольского научного центра РАН. 2018. № 2-13 (9). С. 145-150.
Никанов А.Н., Дорофеев В.М., Талыкова Л.В., Стурлис Н.В., Гущин И.В. Заболеваемость взрослого населения европейской Арктики Российской Федерации с развитой горнометаллургической промышленностью // Российская Арктика. 2019. № 6. С. 20-27. DOI: https://doi.org/10.24411/2658-4255-2019-10063
Carrillo-Vico A., Lardone P.J., Alvarez-Sanchez N., Rodnguez-Rodnguez A., Guerrero J.M. Melatonin: buffering the immune system // International Journal of Molecular Sciences. 2013. Vol. 14. No. 4. Pp. 8638-8683. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms14048638
Bonilla E., Valero-Fuenmayor N., Pons H., Chadn-Bonilla L. Melatonin protects mice infected with Venezuelan equine encephalomyelitis virus // Cellular and molecular life sciences: CMLS. 1997. Vol. 53. No. 5. Pp. 430-434. DOI: https://doi.org/10.1007/s000180050051
Lin G.J., Huang S.H., Chen S.J., Wang C.H., Chang D.M., Sytwu H.K. Modulation by Melatonin of the Pathogenesis of Inflammatory Autoimmune Diseases // International Journal of Molecular Sciences. 2013. Vol. 14. No. 6. Pp. 11742-11766. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms140611742
Silvestri M., Rossi G.A. Melatonin: it's possible role in the management of viral infections — a brief review // Italian Journal of Pediatrics. 2013. Vol. 39. Pp. 61. DOI: https://doi.org/10.1186/1824-7288-39-61
Tremblay R. Approach to managing elevated creatinine // Canadian Family Physician Medecin De Famille Canadien. 2004. Vol. 50. Pp. 735-740.
Moreto F., de Oliveira E.P., Manda R.M., Burini R.C. The Higher Plasma Malondialdehyde Concentrations Are Determined by Metabolic Syndrome-Related Glucolipotoxicity // Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2014. Vol. 2014. Pp. 505368. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/505368
Guerrero R.B., Salazar D., Tanpaiboon P. Laboratory diagnostic approaches in metabolic disorders // Annals of Translational Medicine. 2018. Vol. 6. No. 24. Pp. 470. DOI: https://doi.org/10.21037/atm.2018.11.05
Dudarev A.A., Odland J.O. Forty-Year Biomonitoring of Environmental Contaminants in Russian Arctic: Progress, Gaps and Perspectives // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. Vol. 19. No. 19. Pp. 11951. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph191911951
Tereshchenko S.Y., Smolnikova M.V. A pilot study of inherited carnitine palmitoyltransferase deficiency as an ethnogenetic risk factor of infant mortality in indigenous populations of the Far North // Human Physiology. 2016. Vol. 42. No. 2. Pp. 145-149. DOI: https://doi.org/10.1134/S0362119716020158
Gessner B.D., Wood T., Johnson M.A., Richards C.S., Koeller D.M. Evidence for an association between infant mortality and homozygosity for the arctic variant of carnitine palmitoyltransferase 1A // Genetics in Medicine: Official Journal of the American College of Medical Genetics. 2016. Vol. 18. No. 9. Pp. 933-939. DOI: https://doi.org/10.1038/gim.2015.197
Потуткин Д.С., Типисова Е.В., Девятова Е.Н., Попкова В.А., Лобанов А.А., Андронов С.В., Попов А.И. Уровни аутоантител к антигенам щитовидной железы у населения арктической зоны российской федерации при различном уровне дофамина в крови // Клиническая лабораторная диагностика. 2020. № 3. C. 179-184. DOI: https://doi.org/10.18821/0869-2084-2020-65-3-179-184
Gilca R., Billard M.N., Zafack J., Papenburg J., Boucher F.D., Charest H., Rochette M., De Serres G. Effectiveness of palivizumab immunoprophylaxis to prevent respiratory syncytial virus hospitalizations in healthy full-term <6-month-old infants from the circumpolar region of Nunavik, Quebec, Canada // Preventive medicine reports. 2020. Vol. 20. Pp. 101180. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmedr.2020.101180
Goodman K.J., Jacobson K., Veldhuyzen van Zanten S. Helicobacter pylori infection in Canadian and related Arctic Aboriginal populations // Canadian journal of gastroenterology. 2008. Vol. 22. No. 3. Pp. 289-295. DOI: https://doi.org/10.1155/2008/258610
Kelly J., Lanier A., Santos M., Healey S., Louchini R., Friborg J., Young K., Ng C. Cancer among the circumpolar Inuit, 1989-2003 II. Patterns and trends // International journal of circumpolar health. 2008. Vol. 67. No. 5. Pp. 408-420.
Young T.K., Kelly J.J., Friborg J., Soininen L., Wong K.O. Cancer among circumpolar populations: an emerging public health concern // International journal of circumpolar health. 2016. Vol. 75. Pp. 29787. DOI: https://doi.org/10.3402/ijch.v75.29787
Hassler S., Sjolander P., Gronberg H., Johansson R., Damber L. Cancer in the Sami population of Sweden in relation to lifestyle and genetic factors // European journal of epidemiology. 2008. Vol.
No. 4. Pp. 273-280. DOI: https://doi.org/10.1007/s10654-008-9232-8
Soininen L., Jarvinen S., Pukkala E. Cancer incidence among Sami in Northern Finland, 1979-1998 // International Journal of Cancer. 2002. Vol. 100. Pp. 342-346. DOI: https://doi.org/10.1002/ijc.10486
Герман С.В., Бобровницкий И.П., Балакаева А.В. Анализ заболеваемости злокачественными новообразованиями органов пищеварения // РМЖ. Медицинское обозрение. 2021. Т. 5. № 8. С. 525-530. DOI: https://doi.org/10.32364/2587-6821-2021-5-8-525-530
Martins M.B., Marcello M.A., de Assis Batista F., Peres K.C., Meneghetti M., de Camargo Etchebe-here E.C.S., da Assumpgao L.V.M., Ward L.S. Polymorphisms in IL-2 and IL-6R increase serum levels of the respective interleukins in differentiated thyroid cancer //Meta Gene. 2020. Vol. 23. Pp. 100621. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mgene.2019.100621
Raeber M.E., Rosalia R.A., Schmid D., Karakus U., Boyman O. Interleukin-2 signals converge in a lymphoid-dendritic cell pathway that promotes anticancer immunity // Science Translational Medicine. 2020. Vol. 12. No. 561. Pp. eaba5464. DOI: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aba5464
Zavrsnik M., Letonja J., Makuc J., Seruga M., Cilensek I., Petrovic D. Interleukin-4 (IL4) -590C/T (rs2243250) gene polymorphism is not associated with diabetic nephropathy (DN) in Caucasians with type 2 diabetes mellitus (T2DM) // Bosnian journal of basic medical sciences. 2018. Vol. 18. No. 4. Pp. 347-351. DOI: https://doi.org/10.17305/bjbms.2018.2688
Biaty S., Iwaszko M., Swierkot J., Bugaj B., Kolossa K., Jeka S., Bogunia-Kubik K. Th2 Cytokines (Interleukin-5 and -9) Polymorphism Affects the Response to Anti-TNF Treatment in Polish Patients with Ankylosing Spondylitis // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23. No. 21. Pp. 13177. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms232113177
Inoue N., Watanabe M., Morita M., Tatusmi K., Hidaka Y., Akamizu T., Iwatani Y. Association of functional polymorphisms in promoter regions of IL5, IL6 and IL13 genes with development and prognosis of autoimmune thyroid diseases // Clinical and Experimental Immunology. 2011. Vol. 163. No. 3. Pp. 318-323. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2249.2010.04306.x
Iyer S. S., Cheng G. Role of Interleukin 10 Transcriptional Regulation in Inflammation and Autoimmune Disease // Critical reviews in immunology. 2012. Vol. 32. No. 1. Pp. 23-63. DOI: https://doi.org/10.1615/critrevimmunol.v32.i1.30
Al Abdulsalam E.A., Al-Hajjaj M.S., Alanazi M.S., Warsy A.S. Lack of Association Between Interleukin 13, Interleukin 4 Receptor Alpha, and MS4A2 gene polymorphisms and asthma in adult Saudis // Journal of Nature and Science of Medicine. 2020. Vol. 3. No. 3. Pp. 196. DOI: https://doi.org/10.4103/JNSM.JNSM_67_19
Choto E.T., Mduluza T., Chimbari M.J. Interleukin-13 rs1800925/-1112C/T promoter single nucleotide polymorphism variant linked to anti-schistosomiasis in adult males in Murehwa District, Zimbabwe // PloS One. 2021. Vol. 16. No. 5. Pp. e0252220. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0252220
Просекова Е.В., Турянская А.И., Долгополов М.С. Семейство интерлейкина-17 при атопии и аллергических заболеваниях // Тихоокеанский медицинский журнал. 2018. № 2 (72). С. 15-20. DOI: https://doi.Org/10.17238/PmJ1609-1175.2018.2.15-20
Ghaznavi H., Soltanpour M.S. Association study between rs2275913 genetic polymorphism and serum levels of IL-17A with risk of coronary artery disease // Molecular Biology Research Communications. 2020. Vol. 9. No. 1. Pp. 35-40. DOI: https://doi.org/10.22099/mbrc.2020.35442.1463
Lavocat F., Osta B., Miossec P. Increased sensitivity of rheumatoid synoviocytes to Schnurri-3 expression in TNF-a and IL-17A induced osteoblastic differentiation // Bone. 2016. Vol. 87. Pp. 89-96. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bone.2016.04.008
Pollheimer J., Bodin J., Sundnes O., Edelmann R.J., Skanland S.S., Sponheim J., Brox M.J., Sundli-saeter E., Loos T., Vatn M., Kasprzycka M., Wang J., Kuchler A.M., Tasken K., Haraldsen G., Hol J. Interleukin-33 Drives a Proinflammatory Endothelial Activation That Selectively Targets Nonquiescent Cells // Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2013. Vol. 33. No. 2. Pp. e47-e55. DOI: https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.112.253427
Angeles-Martmez J., Posadas-Sanchez R., Llorente L., Alvarez-Leon E., Ramfrez-Bello J., Villarreal-Molina T., Lima G., Cardoso-Saldana G., Rodnguez-Perez J.M., Perez-Hernandez N., Fragoso J.M., Posadas-Romero C., Vargas-Alarcon G. The rs7044343 Polymorphism of the Interleukin 33 Gene Is Associated with Decreased Risk of Developing Premature Coronary Artery Disease and Central Obesity, and Could Be Involved in Regulating the Production of IL-33 // PLoS ONE. 2017. Vol. 12. No. 1. Pp. e0168828. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168828
Горбачева А.М., Митькин Н.А. Интерлейкин-33: друг или враг в борьбе против опухоли? // Молекулярная Биология. 2019. Т. 53. № 5. С. 774-789. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026898419050069

Еще

Статья научная