cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2024-94-40-50cfpd-1204Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHЭффект полиморфизмов гена TAS2R20 на формирование бронхиальной астмы и течение заболеванияEffect of TAS2R20 gene polymorphisms on the development of asthma and the course of the diseaseНаумовД. Е.NaumovD. E.

Денис Евгеньевич Наумов, канд. мед. наук, зав. лабораторией 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.ruГассанД. А.GassanD. A.

Дина Анатольевна Гассан, канд. мед. наук, зав. лабораторией вирус-ассоциированных патологий развития

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Dina A. Gassan, PhD (Med.), Head of Laboratory of Virus-Associated Developmental Pathology

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

dani-shi@mail.ruКотоваО. О.KotovaO. O.

Олеся Олеговна Котова, канд. мед. наук, старший научный сотрудник, лаборатория вирус-ассоциированных патологий развития

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Olesya O. Kotova, PhD (Med.), Senior Staff Scientist, Laboratory of Virus-Associated Developmental Pathology

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

foxy_voxy_on@mail.ruШелудькоЕ. Г.SheludkoE. G.

Елизавета Григорьевна Шелудько, канд. мед. 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, канд. мед. наук, научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

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

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

evgeniyananev@yandex.ruКоневА. В.KonevA. V.

Андрей Викторович Конев, младший научный сотрудник, лаборатория вирус-ассоциированных патологий развития

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Andrey V. Konev, Junior Staff Scientist, Laboratory of Virus-Associated Developmental Pathology

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

andrkonev@vk.comПерельманЮ. М.PerelmanJ. M.

Юлий Михайлович Перельман, д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе, зав. лабораторией функциональных методов исследования дыхательной системы

675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22

Juliy M. Perelman, PhD (Med.), DSc (Med.), Corresponding Member of RAS, Deputy Director on Scientific Work, Head of Laboratory of Functional Research of Respiratory System

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

jperelman@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration2024261220240944050Copyright © Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Конев А.В., Перельман Ю.М., 20242024Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Конев А.В., Перельман Ю.М.Naumov D.E., Gassan D.A., Kotova O.O., Sheludko E.G., Afanas’eva E.Y., Konev A.V., Perelman J.M.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/1204

Введение. Известно, что рецепторы горького вкуса (TAS2R) локализованы во многих органах и тканях, включая респираторный тракт. Функциональная характеристика некоторых TAS2R свидетельствует об их существенном влиянии на активность мукоцилиарного транспорта, продукцию цитокинов и тонус гладкой мускулатуры. Таким образом, TAS2R часто рассматриваются как перспективные мишени для терапии бронхиальной астмы (БА). Цель. Определить эффект полиморфизмов гена TAS2R20 на развитие БА и особенности течения заболевания. Материалы и методы. В исследование было включено 230 больных БА различной степени тяжести и 208 условно здоровых добровольцев. Контроль БА определяли с помощью вопросника Asthma Control Questionnaire, показатели вентиляционной функции легких измеряли с помощью спирометрии. Однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП) TAS2R20 rs79420812, rs10845281 и rs61912291 генотипировали методом ПЦР с анализом плавления олигонуклеотидных зондов или продуктов амплификации. Уровень общего иммуноглобулина Е (IgE) в сыворотке крови определяли с помощью иммуноферментного анализа. Результаты. Носительство генотипа TT по rs61912291 было ассоциировано с неконтролируемым течением БА после коррекции на пол, возраст и статус курения (ОШ 2,6 95% ДИ (1,30-5,07), p=0,007). Этот же генотип был связан с признаками бронхиальной обструкции: снижением ОФВ1 менее 80% (ОШ 5,42 95% ДИ (1,48-19,87), p=0,01) и ОФВ1 /ФЖЕЛ менее 70% (ОШ 2,44 95% ДИ (1,43-4,18), p=0,001) после коррекции на пол, возраст и статус курения. Кроме того, гомозиготное состояние по аллелю T для ОНП rs61912291 чаще встречалось у больных БА с уровнем IgE более 100 МЕ/мл (ОШ 2,6 95% ДИ (1,22-5,54), p=0,01) после коррекции на пол, возраст и статус курения. Заключение. ОНП TAS2R20 не оказывают влияния на формирование БА, но могут быть ассоциированы с особенностями течения заболевания. Носительство генотипа TT по ОНП rs61912291 неблагоприятно отражается на контроле БА, проходимости дыхательных путей и сопровождается увеличением уровня IgE.

Introduction. It is known that bitter taste receptors (TAS2R) are localized in many organs and tissues including the respiratory tract. The functional characteristics of some TAS2R indicate their significant impact on the activity of mucociliary transport, cytokine production, and smooth muscle tone. Thus, TAS2R are often considered as promising targets for the therapy of asthma. Aim. To determine the effect of TAS2R20 polymorphisms on the development of asthma and the characteristics of the disease course. Materials and methods. The study included 230 patients with asthma of varying severity and 208 relatively healthy volunteers. Asthma control was determined using the Asthma Control Questionnaire and lung function were measured by spirometry. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) TAS2R20 rs79420812, rs10845281, and rs61912291 were genotyped by PCR with melting analysis of oligonucleotide probes or amplification products. Total immunoglobulin E (IgE) levels in serum were determined using enzyme immunoassay. Results. Carriage of the TT genotype for rs61912291 was associated with uncontrolled asthma after adjustment for gender, age, and smoking status (OR 2.6, 95%CI (1.30-5.07), p=0.007). The same genotype was associated with signs of bronchial obstruction: a decrease in FEV1 to less than 80% (OR 5.42, 95%CI (1.48-19.87), p=0.01) and FEV1 /FVC to less than 70% (OR 2.44, 95%CI (1.43-4.18), p=0.001) after adjustment for gender, age, and smoking status. In addition, the homozygous state for the T allele for rs61912291 SNP was more common in asthma patients with IgE level of more than 100 IU/ml (OR 2.6 95%CI (1.22-5.54), p=0.01 after adjustment for gender, age and smoking status). Conclusion. SNPs of TAS2R20 do not affect the development of asthma but may be associated with the features of the disease course. Carriage of the TT genotype for rs61912291 SNP adversely affects the control of asthma, airway patency and is accompanied by an increased IgE level.

бронхиальная астмагенетический полиморфизмрецепторы горького вкусабронхиальная обструкцияTAS2R20TAS2R49asthmgenetic polymorphismbitter taste receptorsbronchial obstructionTAS2R20TAS2R49Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект №23-15-00372)This study was supported by Russian Science Foundation (project №23-15-00372)ReferencesWooding S.P., Ramirez V.A., Behrens M. Bitter taste receptors: genes, evolution and health // Evol. Med. Public Health. 2021. Vol.9, Iss.1. P.431–447. https://doi.org/10.1093/emph/eoab031Wooding S.P., Ramirez V.A., Behrens M. Bitter taste receptors: genes, evolution and health. Evol. Med. Public Health. 2021; 9(1):431–447. https://doi.org/10.1093/emph/eoab031Lang T., Di Pizio A., Risso D., Drayna D., Behrens M. Activation profile of TAS2R2, the 26th human bitter taste receptor // Mol. Nutr. Food. Res. 2023. Vol.67, Iss.11. Article number:e2200775. https://doi.org/10.1002/mnfr.202200775Lang T., Di Pizio A., Risso D., Drayna D., Behrens M. Activation profile of TAS2R2, the 26th human bitter taste receptor. Mol. Nutr. Food Res. 2023; 67(11):e2200775. https://doi.org/10.1002/mnfr.202200775Nayak A.P., Shah S.D., Michael J.V., Deshpande D.A. Bitter taste receptors for asthma therapeutics // Front. Physiol. 2019. Vol.10. Article number:884. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00884Nayak A.P., Shah S.D., Michael J.V., Deshpande D.A. Bitter taste receptors for asthma therapeutics. Front. Physiol. 2019; 10:884. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00884Ni K., Che B., Gu R., Wang C., Xu H., Li H., Cen S., Luo M., Deng L. BitterDB database analysis plus cell stiffness screening identify flufenamic acid as the most potent TAS2R14-based relaxant of airway smooth muscle cells for therapeutic bronchodilation // Theranostics. 2024. Vol.14, Iss.4. P.1744–1763. https://doi.org/10.7150/thno.92492Ni K., Che B., Gu R., Wang C., Xu H., Li H., Cen S., Luo M., Deng L. BitterDB database analysis plus cell stiffness screening identify flufenamic acid as the most potent TAS2R14-based relaxant of airway smooth muscle cells for therapeutic bronchodilation. Theranostics 2024; 14(4):1744–1763. https://doi.org/10.7150/thno.92492Sharma P., Yi R., Nayak A.P., Wang N., Tang F., Knight M.J., Pan S., Oliver B., Deshpande D.A. Bitter taste receptor agonists mitigate features of allergic asthma in mice // Sci. Rep. 2017. Vol.7. Article number:46166. https://doi.org/10.1038/srep46166Sharma P., Yi R., Nayak A.P., Wang N., Tang F., Knight M.J., Pan S., Oliver B., Deshpande D.A. Bitter taste receptor agonists mitigate features of allergic asthma in mice. Sci. Rep. 2017; 7:46166. https://doi.org/10.1038/srep46166Meyerhof W., Batram C., Kuhn C., Brockhoff A., Chudoba E., Bufe B., Appendino G., Behrens M. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors // Chem. Senses. 2010. Vol.35, Iss.2. P.157–170. https://doi.org/10.1093/chemse/bjp092Meyerhof W., Batram C., Kuhn C., Brockhoff A., Chudoba E., Bufe B., Appendino G., Behrens M. The molecular receptive ranges of human TAS2R bitter taste receptors. Chem. Senses 2010; 35(2):157–170. https://doi.org/10.1093/chemse/bjp092Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention report (Update 2024). URL: https://ginasthma.org/2024-report/Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention report (Update 2024). Available at: https://ginasthma.org/2024-report/Netzer N.C., Küpper T., Voss H.W., Eliasson A.H. The actual role of sodium cromoglycate in the treatment of asthma- -a critical review // Sleep Breath. 2012. Vol.16, Iss.4. P.1027–1032. https://doi.org/10.1007/s11325-011-0639-1Netzer N.C., Küpper T., Voss H.W., Eliasson A.H. The actual role of sodium cromoglycate in the treatment of asthma a critical review. Sleep Breath. 2012; 16(4):1027–1032. https://doi.org/10.1007/s11325-011-0639-1Oka M., Akaki S., Ohno O., Terasaki M., Hamaoka-Tamura Y., Saito M., Kato S., Inoue A., Aoki J., Matsuno K., Furuta K., Tanaka S. Suppression of mast cell activation by GPR35: GPR35 is a primary target of disodium cromoglycate // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2024. Vol.389, Iss.1. P.76–86. https://doi.org/10.1124/jpet.123.002024Oka M., Akaki S., Ohno O., Terasaki M., Hamaoka-Tamura Y., Saito M., Kato S., Inoue A., Aoki J., Matsuno K., Furuta K., Tanaka S. Suppression of mast cell activation by GPR35: GPR35 is a primary target of disodium cromoglycate. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2024; 389(1):76–86. https://doi.org/10.1124/jpet.123.002024Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Сугайло И.Ю., Горчакова Я.Г. Взаимосвязь полиморфизмов генов TAS2R3, TAS2R4 и TAS2R5 с предрасположенностью к бронхиальной астме // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2024. Вып.92. С.8–17. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2024-92-8-17Naumov D.E., Gassan D.A., Kotova O.O., Sheludko E.G., Afanas’eva E.Yu., Sugaylo I.Yu., Gorchakova Y.G. [Association of TAS2R3, TAS2R4 and TAS2R5 gene polymorphism with predisposition to asthma]. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2024; 92:8–17 (in Russian). https://doi.org/10.36604/1998-5029-2024-92-8-17Cao W., He J., Feng J., Wu X., Wu T., Wang D., Min C., Niu X., Gao Z., Guo A.Y., Gong J. miRNASNP-v4: a comprehensive database for miRNA-related SNPs across 17 species // Nucleic Acids Res. 2024. Article number:gkae888. https://doi.org/10.1093/nar/gkae888Cao W., He J., Feng J., Wu X., Wu T., Wang D., Min C., Niu X., Gao Z., Guo A.Y., Gong J. miRNASNP-v4: a comprehensive database for miRNA-related SNPs across 17 species. Nucleic Acids Res. 2024; gkae888. https://doi.org/10.1093/nar/gkae888Grassin-Delyle S., Salvator H., Mantov N., Abrial C., Brollo M., Faisy C., Naline E., Couderc L.J., Devillier P. Bitter taste receptors (TAS2Rs) in human lung macrophages: receptor expression and inhibitory effects of TAS2R agonists // Front. Physiol. 2019. Vol.10. Article number:1267. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01267Grassin-Delyle S., Salvator H., Mantov N., Abrial C., Brollo M., Faisy C., Naline E., Couderc L.J., Devillier P. Bitter taste receptors (TAS2Rs) in human lung macrophages: receptor expression and inhibitory effects of TAS2R agonists. Front. Physiol. 2019; 10:1267. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01267McLaren W., Gil L., Hunt S.E., Riat H.S., Ritchie G.R., Thormann A., Flicek P., Cunningham F. The ensembl variant effect predictor // Genome Biol. 2016. Vol.17, Iss.1. Article number:122. https://doi.org/10.1186/s13059-016-0974-4McLaren W., Gil L., Hunt S.E., Riat H.S., Ritchie G.R., Thormann A., Flicek P., Cunningham F. The ensembl variant effect predictor. Genome Biol. 2016; 17(1):122. https://doi.org/10.1186/s13059-016-0974-4Novosad J., Krčmová I. Evolution of our view on the IgE molecule role in bronchial asthma and the clinical effect of its modulation by omalizumab: where do we stand today? // Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2020. Vol.34. Article number:2058738420942386. https://doi.org/10.1177/2058738420942386Novosad J., Krčmová I. Evolution of our view on the Ig E molecule role in bronchial asthma and the clinical effect of its modulation by omalizumab: where do we stand today? Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2020; 34:2058738420942386. https://doi.org/10.1177/2058738420942386Минеев В.Н., Трофимов В.И., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., Кузикова А.А. Рецепторы к горькому вкусу и общий IgE в сыворотке крови при аллергической бронхиальной астме у женщин // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2017. Вып.3. С.35–40. https://doi.org/10.14427/jipai.2017.3.35Mineev V.N., Trofimov V.I., Sorokina L.N., Nyoma M.A., Kuzikova A.A. [Blood serum bitter taste receptors and total IgE in allergic bronchial asthma in women]. Immunologiya, allergologiya, infektologiya = International journal of Immunopathology, allergology, infectology 2017; 3:35–40 (in Russian). https://doi.org/10.14427/jipai.2017.3.35Ekoff M., Choi J.H., James A., Dahlén B., Nilsson G., Dahlén S.E. Bitter taste receptor (TAS2R) agonists inhibit IgE-dependent mast cell activation // J. Allergy Clin. Immunol. 2014. Vol.134, Iss.2. P.475–478. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2014.02.029Ekoff M., Choi J.H., James A., Dahlén B., Nilsson G., Dahlén S.E. Bitter taste receptor (TAS2R) agonists inhibit IgE-dependent mast cell activation. J. Allergy Clin. Immunol. 2014; 134(2):475–478. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2014.02.029

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