cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2023-89-36-43cfpd-1112Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHЭффект полиморфизма гена TRPV1 на формирование прогрессирующего течения хронической обструктивной болезни легкихThe effect of TRPV1 gene polymorphism on the development of progressive course of chronic obstructive pulmonary diseaseГассанД. А.GassanD. A.

Дина Анатольевна Гассан, кандидат медицинских наук, научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Dina A. Gassan, PhD (Med.), Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

danishi@mail.ruНаумовД. Е.NaumovD. E.

Денис Евгеньевич Наумов, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Denis E. Naumov, PhD (Med.), Head of Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

denn1985@bk.ruКотоваО. О.KotovaO. O.

Олеся Олеговна Котова, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Olesya O. Kotova, PhD (Med.), Junior Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

foxy_voxy_on@mail.ruСугайлоИ. Ю.SugayloI. Yu.

Ивана Юрьевна Сугайло, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Ivana Yu. Sugaylo, PhD (Med.), Junior Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

ivanka_888@mail.ruШелудькоЕ. Г.SheludkoE. G.

Елизавета Григорьевна Шелудько, кандидат медицинских наук, научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Elizaveta G. Sheludko, PhD (Med.), Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

liza.sheludko@mail.ruАфанасьеваЕ. Ю.Afanas’evaE. Yu.

Евгения Юрьевна Афанасьева, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Evgeniya Yu. Afanas’eva, PhD (Med.), Junior Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

evgeniyananev@yandex.ruГорчаковаЯ. Г.GorchakovaY. G.

Яна Геннадьевна Горчакова, лаборант-исследователь, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Yana G. Gorchakova, Research Laboratory Assistant, Laboratory of Molecular and Translational Research

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

yana.janet.gorchakova@gmail.comФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration2023280920230893643Copyright © Гассан Д.А., Наумов Д.Е., Котова О.О., Сугайло И.Ю., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Горчакова Я.Г., 20232023Гассан Д.А., Наумов Д.Е., Котова О.О., Сугайло И.Ю., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Горчакова Я.Г.Gassan D.A., Naumov D.E., Kotova O.O., Sugaylo I.Y., Sheludko E.G., Afanas’eva E.Y., Gorchakova Y.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/1112

Введение. Известно, что течение хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) может варьировать в зависимости от скорости прогрессирования бронхиальной обструкции. Показано, что каналы TRPV1 играют важную роль в формировании некоторых патологических синдромов, характерных для ХОБЛ. Цель. Изучить эффект однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) гена TRPV1 на скорость прогрессирования бронхиальной обструкции у больных ХОБЛ. Материалы и методы. Обследовано 103 больных ХОБЛ, в том числе 47 человек с быстрым прогрессированием бронхиальной обструкции (снижение ОФВ1 ≥50 мл/год). ОНП rs460716, rs222749,rs222747 и rs8065080 были генотипированы с помощью LATE-ПЦР. Результаты. Установлено, что ОНП rs460716 оказывает значимый эффект на формирование прогрессирующей бронхиальной обструкции при ХОБЛ. Генотип CT чаще встречался среди больных с прогрессирующим течением заболевания (48,9 против 23,2%), тогда как гомозиготные генотипы были протективными (p=0,006). Различия оставались значимыми после коррекции на пол, возраст, индекс курения и исходное значение ОФВ1  (ОШ 3,2; 95%ДИ [1,32; 7,57], p=0,009). Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о негативном влиянии носительства гетерозиготного генотипа по ОНП rs460716 гена TRPV1 на течение ХОБЛ. 

Introduction

Introduction. It is known that the course of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) may vary depending on the rate of bronchial obstruction progression. It has been shown that TRPV1 channels play an important role in the formation of some pathological syndromes typical for COPD.

Aim

Aim. To study the effect of single nucleotide polymorphisms (SNPs) of TRPV1 gene on the rate of bronchial obstruction progression in COPD patients.

Materials and methods

Materials and methods. We examined 103 patients with COPD, including 47 with rapid progression of bronchial obstruction (decrease in FEV1≥50 ml/year). SNPs rs460716, rs222749, rs222747, and rs8065080 were genotyped by LATE-PCR.

Results

Results. We established that rs460716 SNP had a significant effect on the development of progressive bronchial obstruction in COPD. The CC+TT genotypes were more common among patients with progressive disease (48.9% versus 23.2%), while the heterozygous genotype was protective (p=0.006). Differences remained significant after adjusting for sex, age, pack-year index and baseline FEV1 (OR 3.2; 95%CI [1.32; 7.57], p=0.009).

Conclusion

Conclusion. The obtained results indicate a negative influence of the homozygous genotypes carriage for TRPV1 rs460716 SNP on the course of COPD. 

ХОБЛпрогрессирование бронхиальной обструкцииTRPV1генетический полиморфизмCOPDprogression of bronchial obstructionTRPV1genetic polymorphismReferencesLee H.W., Lee J.K., Lee M.G., Shin K.C., Ra S.W., Kim T.H., Hwang Y.I., Jung K.S., Yoo K.H., Kim D.K. Risk Factors of Rapid FEV1 Decline in a Real-World Chronic Obstructive Pulmonary Disease Cohort // Respiration. 2022. Vol.101, Iss.12. P.1078–1087. https://doi.org/10.1159/000525871Lee H.W., Lee J.K., Lee M.G., Shin K.C., Ra S.W., Kim T.H., Hwang Y.I., Jung K.S., Yoo K.H., Kim D.K. Risk Factors of Rapid FEV1 Decline in a Real-World Chronic Obstructive Pulmonary Disease Cohort. Respiration 2022; 101(12):1078–1087. https://doi.org/10.1159/000525871Wang J.M., Labaki W.W., Murray S., Martinez F.J., Curtis J.L., Hoffman E.A., Ram S., Bell A.J., Galban C.J., Han M.K., Hatt C. Machine learning for screening of at-risk, mild and moderate COPD patients at risk of FEV1 decline: results from COPDGene and SPIROMICS // Front. Physiol. 2023. Vol.14. Article number: 1144192. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1144192Wang J.M., Labaki W.W., Murray S., Martinez F.J., Curtis J.L., Hoffman E.A., Ram S., Bell A.J., Galban C.J., Han M.K., Hatt C. Machine learning for screening of at-risk, mild and moderate COPD patients at risk of FEV1 decline: results from COPDGene and SPIROMICS. Front. Physiol. 2023; 14:1144192. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1144192DiLillo K.M., Norman K.C., Freeman C.M., Christenson S.A., Alexis N.E., Anderson W.H., Barjaktarevic I.Z., Barr R.G., Comellas A.P., Bleecker E.R., Boucher R.C., Couper D.J., Criner G.J., Doerschuk C.M., Wells J.M., Han M.K., Hoffman E.A., Hansel N.N., Hastie A.T., Kaner R.J., Krishnan J.A., Labaki W.W., Martinez F.J., Meyers D.A., O'Neal W.K., Ortega V.E., Paine R. 3rd, Peters S.P., Woodruff P.G., Cooper C.B., Bowler R.P., Curtis J.L., Arnold K.B.; SPIROMICS investigators. A blood and bronchoalveolar lavage protein signature of rapid FEV1 decline in smoking-associated COPD // Sci. Rep. 2023. Vol.13, Iss.1. Article number: 8228. https://doi.org/10.1038/s41598-023-32216-0DiLillo K.M., Norman K.C., Freeman C.M., Christenson S.A., Alexis N.E., Anderson W.H., Barjaktarevic I.Z., Barr R.G., Comellas A.P., Bleecker E.R., Boucher R.C., Couper D.J., Criner G.J., Doerschuk C.M., Wells J.M., Han M.K., Hoffman E.A., Hansel N.N., Hastie A.T., Kaner R.J., Krishnan J.A., Labaki W.W., Martinez F.J., Meyers D.A., O'Neal W.K., Ortega V.E., Paine R. 3rd, Peters S.P., Woodruff P.G., Cooper C.B., Bowler R.P., Curtis J.L., Arnold K.B.; SPIROMICS investigators. A blood and bronchoalveolar lavage protein signature of rapid FEV1 decline in smoking-associated COPD. Sci. Rep. 2023; 13(1):8228. https://doi.org/10.1038/s41598-023-32216-0.Сугайло И.Ю., Гассан Д.А., Котова О.О., Наумов Д.Е., Горчакова Я.Г., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю. Влияние полиморфизма TRPM8 на прогрессирование бронхиальной обструкции у больных хронической обструктивной болезнью легких // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022. Вып.86. С.15–23. EDN: RZQNPG. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-86-15-23Sugaylo I.Yu., Gassan D.A., Kotova O.O., Naumov D.E., Gorchakova Y.G., Sheludko E.G., Afanas'eva E.Yu. [The influence of TRPM8 polymorphism on the progression of bronchial obstruction in patients with chronic obstructive pulmonary disease]. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2022; (86):15– 23 (in Russian). https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-86-15-23Dumitrache M.D., Jieanu A.S., Scheau C., Badarau I.A., Popescu G.D.A., Caruntu A., Costache D.O., Costache R.S., Constantin C., Neagu M., Caruntu C. Comparative effects of capsaicin in chronic obstructive pulmonary disease and asthma (Review) // Exp. Ther. Med. 2021. Vol.22, Iss.3. Article number: 917. https://doi.org/10.3892/etm.2021.10349Dumitrache M.D., Jieanu A.S., Scheau C., Badarau I.A., Popescu G.D.A., Caruntu A., Costache D.O., Costache R.S., Constantin C., Neagu M., Caruntu C. Comparative effects of capsaicin in chronic obstructive pulmonary disease and asthma (Review). Exp. Ther. Med. 2021; 22(3):917. https://doi.org/10.3892/etm.2021.10349Lian Z., Qi H., Liu X., Zhang Y., Xu R., Yang X., Zeng Y., Li J. Ambient ozone, and urban PM2.5 co-exposure, aggravate allergic asthma via transient receptor potential vanilloid 1-mediated neurogenic inflammation // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2022. Vol.243. Article number: 114000. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114000Lian Z., Qi H., Liu X., Zhang Y., Xu R., Yang X., Zeng Y., Li J. Ambient ozone, and urban PM2.5 co-exposure, aggravate allergic asthma via transient receptor potential vanilloid 1-mediated neurogenic inflammation. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2022; 243:114000. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114000Terada K., Muro S., Ohara T., Haruna A., Marumo S., Kudo M., Ogawa E., Hoshino Y., Hirai T., Niimi A., Mishima M. Cough-reflex sensitivity to inhaled capsaicin in COPD associated with increased exacerbation frequency // Respirology. 2009. Vol.14, Iss.8. P.1151–1155. https://doi.org/10.1111/j.1440-1843.2009.01620.xTerada K., Muro S., Ohara T., Haruna A., Marumo S., Kudo M., Ogawa E., Hoshino Y., Hirai T., Niimi A., Mishima M. Cough-reflex sensitivity to inhaled capsaicin in COPD associated with increased exacerbation frequency. Respirology 2009; 14(8):1151–1155. https://doi.org/10.1111/j.1440-1843.2009.01620.xBaxter M., Eltom S., Dekkak B., Yew-Booth L., Dubuis E.D., Maher S.A., Belvisi M.G., Birrell M.A. Role of transient receptor potential and pannexin channels in cigarette smoke-triggered ATP release in the lung // Thorax. 2014. Vol.69, Iss.12. P.1080–1089. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2014-205467Baxter M., Eltom S., Dekkak B., Yew-Booth L., Dubuis E.D., Maher S.A., Belvisi M.G., Birrell M.A. Role of transient receptor potential and pannexin channels in cigarette smoke-triggered ATP release in the lung. Thorax 2014; 69(12):1080–1089. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2014-205467Kanemitsu Y., Kurokawa R., Akamatsu T., Fukumitsu K., Fukuda S., Ito Y., Takeda N., Nishiyama H., Ito K., Tajiri T, Mori Y, Uemura T, Ohkubo H, Takemura M, Maeno K, Oguri T., Shirai T., Niimi A. Decreased capsaicin cough reflex sensitivity predicts hospitalisation due to COPD // BMJ Open Respir. Res. 2023. Vol.10, Iss.1. Article number: e001283. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2022-001283Kanemitsu Y., Kurokawa R., Akamatsu T., Fukumitsu K., Fukuda S., Ito Y., Takeda N., Nishiyama H., Ito K., Tajiri T., Mori Y., Uemura T., Ohkubo H., Takemura M., Maeno K., Oguri T., Shirai T., Niimi A. Decreased capsaicin cough reflex sensitivity predicts hospitalisation due to COPD. BMJ Open Respir. Res. 2023; 10(1):e001283. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2022-001283Xiong M., Guo M., Huang D., Li J., Zhou Y. TRPV1 genetic polymorphisms and risk of COPD or COPD combined with PH in the Han Chinese population // Cell Cycle. 2020. Vol.19, Iss.22. P.3066–3073. https://doi.org/10.1080/15384101.2020.1831246Xiong M., Guo M., Huang D., Li J., Zhou Y. TRPV1 genetic polymorphisms and risk of COPD or COPD combined with PH in the Han Chinese population. Cell Cycle 2020; 19(22):3066–3073. https://doi.org/10.1080/15384101.2020.1831246Li T., Wang G., Hui V.C.C., Saad D., de Sousa Valente J., La Montanara P., Nagy I. TRPV1 feed-forward sensitisation depends on COX2 upregulation in primary sensory neurons // Sci. Rep. 2021. Vol.11, Iss.1. Article number: 3514. https://doi.org/10.1038/s41598-021-82829-6Li T., Wang G., Hui V.C.C., Saad D., de Sousa Valente J., La Montanara P., Nagy I. TRPV1 feed-forward sensitisation depends on COX2 upregulation in primary sensory neurons. Sci. Rep. 2021; 11(1):3514. https://doi.org/10.1038/s41598-021-82829-6Starowicz K., Nigam S., Di Marzo V. Biochemistry and pharmacology of endovanilloids // Pharmacol. Ther. 2007. Vol.114, Iss.1. P.13–33. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2007.01.005Starowicz K., Nigam S., Di Marzo V. Biochemistry and pharmacology of endovanilloids. Pharmacol. Ther. 2007; 114(1):13–33. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2007.01.005Toy H.I., Yildiz A.B., Tasdemir Kahraman D., Ilhan S., Dikensoy O., Bayram H. Capsaicin suppresses ciliary function, while inducing permeability in bronchial epithelial cell cultures of COPD patients // Front. Pharmacol. 2022. Vol.13. Article number: 996046. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.996046Toy H.I., Yildiz A.B., Tasdemir Kahraman D., Ilhan S., Dikensoy O., Bayram H. Capsaicin suppresses ciliary function, while inducing permeability in bronchial epithelial cell cultures of COPD patients. Front. Pharmacol. 2022; 13:996046. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.996046Okamoto N., Okumura M., Tadokoro O., Sogawa N., Tomida M., Kondo E. Effect of single-nucleotide polymorphisms in TRPV1 on burning pain and capsaicin sensitivity in Japanese adults // Mol. Pain. 2018. Vol.14. Article number: 1744806918804439. https://doi.org/10.1177/1744806918804439Okamoto N., Okumura M., Tadokoro O., Sogawa N., Tomida M., Kondo E. Effect of single-nucleotide polymorphisms in TRPV1 on burning pain and capsaicin sensitivity in Japanese adults. Mol. Pain 2018; 14:1744806918804439. https://doi.org/10.1177/1744806918804439Cantero-Recasens G., Gonzalez J.R., Fandos C., Duran-Tauleria E., Smit L.A., Kauffmann F., Antó J.M., Valverde M.A. Loss of function of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) genetic variant is associated with lower risk of active childhood asthma // J. Biol. Chem. 2010. Vol.285, Iss.36. P.27532–27535. https://doi.org/10.1074/jbc.C110.159491Cantero-Recasens G., Gonzalez J.R., Fandos C., Duran-Tauleria E., Smit L.A., Kauffmann F., Antó J.M., Valverde M.A. Loss of function of transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) genetic variant is associated with lower risk of active childhood asthma. J. Biol. Chem. 2010; 285(36):27532–27535. https://doi.org/10.1074/jbc.C110.159491Birrell M.A., Bonvini S.J., Dubuis E., Maher S.A., Wortley M.A, Grace M.S., Raemdonck K., Adcock J.J., Belvisi M.G. Tiotropium modulates transient receptor potential V1 (TRPV1) in airway sensory nerves: A beneficial off-target effect? // J. Allergy Clin. Immunol. 2014. Vol.133, Iss.3. Р.679–687.e9. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.12.003Birrell M.A., Bonvini S.J., Dubuis E., Maher S.A., Wortley M.A., Grace M.S., Raemdonck K., Adcock J.J., Belvisi M.G. Tiotropium modulates transient receptor potential V1 (TRPV1) in airway sensory nerves: A beneficial off-target effect? J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 133(3):679–687.e9. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.12.003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.