Галина Петровна Евсеева, доктор медицинских наук, заместитель директора по научной работе, главный научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии
680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская 49, корп. 1
Galina P. Evseeva, MD, PhD, DSc (Med.), Deputy Director on Scientific Work, Main Staff Scientist of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research
49/1 Voronezhskaya Str., Khabarovsk, 680022
Регина Сергеевна Телепнёва, научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка
680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская 49, корп. 1
Regina S. Telepneva, MD, Staff Scientist of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research
49/1 Voronezhskaya Str., Khabarovsk, 680022
Елена Борисовна Наговицына, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник группы молекулярно-генетической диагностики лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и пери- натальной патологии
680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская 49, корп. 1
Elena B. Nagovitsyna, MD, PhD (Med.), Leading Staff Scientist of Molecular Genetic Diagnostics Group, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research
49/1 Voronezhskaya Str., Khabarovsk, 680022
Стефания Викторовна Супрун, доктор медицинских наук, главный научный сотрудник группы медико-экологических проблем здоровья матери и ребенка лаборатории комплексных методов исследования бронхолегочной и перинатальной патологии
680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская 49, корп. 1
Stefania V. Suprun, MD, PhD, DSc (Med.), Main Staff Scientist of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Peri- natal Pathology Research
49/1 Voronezhskaya Str., Khabarovsk, 680022
Ольга Антоновна Лебедько, доктор медицинских наук, директор
680022, г. Хабаровск, ул. Воронежская 49, корп. 1
Olga A. Lebed’ko, MD, PhD, DSc (Med.), Director
49/1 Voronezhskaya Str., Khabarovsk, 680022
Постоянный рост распространенности бронхиальной астмы (БА) у детей и подростков вызывает обеспокоенность по поводу параллельного увеличения астмы, связанной с ожирением и предполагают, что ожирение изменяет БА в сторону фенотипа, который труднее контролировать. В основе развития мультифакториальных заболеваний (астма и ожирение) лежат сложные межгенные взаимодействия, которые необходимо учитывать при прогнозировании риска развития неблагоприятного течения патологического процесса.
Цель. Изучить вклад полиморфных вариантов генов обмена веществ rs1042713 (Arg16Gly) и rs1042714 (Gln27Glu) гена β2-адренорецептора (ADRB2), rs4994 Trp64Arg гена β3-адренорецептора (ADRΒ3), rs1801282 гена PPARG, rs1799883 Ala54Thr гена FABP2 с помощью алгоритма снижения размерности (Multifactor Dimensionality Reduction – MDR) у больных с БА и ожирением для выявления значимых межгенных взаимодействий.
Материалы и методы. Обследован 161 ребенок с БА, из них 59 пациентов с ожирением 1-3 степени. Обследование включало общеклинические, лабораторные, функциональные методы. Уровень контроля БА определяли согласно критериям GINA (2018). Исследование полиморфизмов гена проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с помощью наборов «Обмен веществ» (НПФ «Литех», Москва) на приборе CFX-96 Biorat (США).
Результаты. При сравнении групп детей с БА, ассоциированной с ожирением, определена значимая модель взаимодействия генов ADRB3 и FABP2. Данная двухлокусная модель межгенного взаимодействия. Согласно этой модели повышенный риск ожирения имеют дети с БА со следующими генотипами: Trp64Arg ADRΒ3 и Ala54Thr FABP2; Trp64Arg ADRΒ3 и Thr 54Thr FABP2; Trp64 Trp ADRΒ3 и Ala54Thr FABP2; Trp64 Trp ADRB3 и Thr 54Thr FABP2. У пациентов с БА, ассоциированной с ожирением и отсутствием контроля заболевания выделили другую статистически значимую двухлокусную модель взаимодействия генов rs1042713 гена ADRB2 и PPARG. Согласно данной модели повышенный риск отсутствия контроля заболевания у пациентов с БА, ассоциированной с ожирением имеют дети со следующими генотипами: Arg16Gly ADRB2 и Pro12Ala PPARG; Arg16Gly ADRB2 и Ala12Ala PPARG; Gly16Gly ADRB2 и Pro12Ala PPARG; Gly16Gly ADRB2 и Ala12Ala PPARG.
Заключение. Полученные результаты анализа межгенных взаимодействий свидетельствуют, что ключевая роль в формировании предрасположенности к ожирению у пациентов с БА принадлежит ассоциации полиморфных вариантов генов ADRB3 (rs4994) и FABP2 (rs1799883), а риск неконтролируемого течения БА у детей с ожирением имеют пациенты с наличием сочетания полиморфизмов rs1042713 гена ADRB2 и rs1801282 гена PPARG, о чем свидетельствуют выявленные двухлокусные модели межгенных взаимодействий, определяющие предрасположенность к ожирению у детей с БА и влияющие на течение заболевания. Идентификация генетических предикторов как БА, так и ожирения, имеет важное значение для выявления лиц с повышенным риском развития данного заболевания, и требует дальнейшего изучения в рамках поиска вероятных причинно-следственных связей и создания персонализированных программ в зависимости от полиморфных вариантов генов.
Introduction. The constant increase in the prevalence of bronchial asthma in children and adolescents raises concerns about a parallel increase in obesity-related asthma and suggests that obesity alters asthma towards a phenotype that is more difficult to control. The development of multifactorial diseases (asthma and obesity) is based on complex intergenic interactions that must be taken into account when predicting the risk of developing an unfavorable course of the pathological process.
Aim. To study the contribution of polymorphic variants of the metabolism genes rs1042713 (Arg16Gly) and rs1042714 (Gln27Glu) of the β2-adrenoceptor gene (ADRB2), rs4994 Trp64Arg of the β3-adrenoceptor gene (ADRB3), rs1801282 of the PPARG gene, rs1799883 Ala54Thr of the FABP2 gene using Multifactor Dimensionality Reduction (MDR) in patients with asthma and obesity to identify significant intergenic interactions.
Materials and methods. 161 children withasthma were examined, including 59 patients with obesity of 1-3 degrees. The examination included general clinical, laboratory, and functional methods. The level of asthma control was determined according to the GINA criteria (2018). The study of gene polymorphisms was carried out by real-time polymerase chain reaction using sets of “Metabolism” (Research and Production Company “Litekh”, Moscow) on the CFX-96 Biorat device (USA).
Results. When comparing groups of children with asthma associated with obesity, a significant model of the interaction of the ADRB3 and FABP2 genes was determined. This two-locus model of intergenic interaction. According to this model, children with bronchial asthma with the following genotypes have an increased risk of obesity: Trp64Arg ADRΒ3 and Ala54Thr FABP2; Trp64Arg ADRΒ3 and Thr 54Thr FABP2; Trp64 Trp ADRΒ3 and Ala54Thr FABP2; Trp64 Trp ADRΒ3 and Thr 54Thr FABP2. In patients with AD associated with obesity and lack of disease control, we identified another statistically significant two-locus model of the interaction of the rs1042713 genes of the ADRB2 gene and PPARG. According to this model, children with the following genotypes have an increased risk of lack of disease control in patients with obesity-associated asthma: Arg16Gly ADRB2 and Pro12Ala PPARG; Arg16Gly ADRB2 and Ala12Ala PPARG; Gly16Gly ADRB2 and Pro12Ala PPARG; Gly16Gly ADRB2 and Ala12Ala PPARG.
Conclusion. The obtained results of the analysis of intergenic interactions indicate that a key role in the formation of predisposition to obesity in asthma patients belongs to the association of polymorphic variants of the ADRB3 (rs4994) and FABP2 (rs1799883) genes, and the risk of uncontrolled asthma in obese children are patients with a combination of polymorphisms rs1042713 of the ADRB2 gene and rs1801282 of the PPARG gene, as evidenced by revealed two-locus models of intergenic interactions that determine the predisposition to obesity in children with asthma and affect the course of the disease. Identification of genetic predictors of both asthma and obesity is important for identifying individuals with an increased risk of developing this disease, and requires further study in the search for probable cause-and-effect relationships and the creation of personalized programs depending on polymorphic gene variants.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.