cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2021-81-38-44cfpd-957Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHВлияние полиморфизмов генов TRPV1 и TRPV4 на развитие осмотической гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмойEffect of TRPV1 and TRPV4 genes polymorphisms on the development of airway hyperresponsiveness in patients with asthmaКотоваО. О.KotovaO. O.

Олеся Олеговна Котова - младший научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований.

675000, Благовещенск, ул. Калинина, 22

Olesya O. Kotova - MD, Junior Staff Scientist, Laboratory of Molecular and Translational Research. 22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

foxy_voxy_on@mail.ruНаумовД. Е.NaumovD. E.

Денис Евгеньевич Наумов - кандидат медицинских наук, зав. лабораторией, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований.

675000, Благовещенск, ул. Калинина, 22

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

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

denn1985@bk.ruАфанасьеваЕ. Ю.Afanas'evaE. Yu.

Евгения Юрьевна Афанасьева - младший научный сотрудник, лаборатория молекулярных и трансляционных исследований.

675000, Благовещенск, ул. Калинина, 22

Evgeniya Yu. Afanas'eva - MD, Junior Staff Scientist, Laboratory of Mo-lecular and Translational Research.

22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

evgeniyananev@yandex.ruПерельманЮ. М.PerelmanJ. M.

Юлий Михайлович Перельман - член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, зам. директора по научной работе.

675000, Благовещенск, ул. Калинина, 22

Juliy M. Perelman - MD, PhD, DSc (Med.), Corresponding member of RAS, Professor, Deputy Director on Scientific Work.22 Kalinina Str., Blagoveshchensk, 675000

jperel-man@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыханияРоссияFar Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of RespirationRussian Federation2021290920210813844Copyright © Котова О.О., Наумов Д.Е., Афанасьева Е.Ю., Перельман Ю.М., 20212021Котова О.О., Наумов Д.Е., Афанасьева Е.Ю., Перельман Ю.М.Kotova O.O., Naumov D.E., Afanas'eva E.Y., Perelman J.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/957Введение

Введение. Изменение уровня относительной влажности вдыхаемого воздуха способно приводить к появлению симптомов гиперреактивности дыхательных путей (ГРДП) у больных бронхиальной астмой (БА). В роли внутренних факторов, предрасполагающих к развитию респираторных проявлений в ответ на осмотический триггер, могут выступать аллельные вариации генов TRPV, кодирующих осмочувствительные рецепторы.

Цель

Цель. Установить вклад некоторых однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) TRPV1 и TRPV4 в развитие осмотической ГРДП у больных БА.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследовано 300 человек с легким и среднетяжелым течением БА. Осмотическую ГРДП определяли с помощью бронхопровокационных проб с ингаляцией дистиллированной воды, гипертонического солевого (4,5% NaCl) раствора и дозированной физической нагрузкой. Генотипированы три ОНП (rs222747, rs224534 и rs8065080) TRPV1 и два ОНП (rs6606743, rs7971845) TRPV4.

Результаты

Результаты. Носительство AA генотипа rs6606743 ассоциировано с меньшей вероятностью развития гипоосмотически индуцированного бронхоспазма. Результаты подтверждены в рецессивной (ОШ 0,43 95%ДИ [0,19; 0,94], p=0,02) и Log-аддитивной (ОШ 0,62 95%ДИ [0,4; 0,96], p=0,03) моделях наследования. Также у пациентов, имеющих AA генотип, наблюдалось менее выраженное снижение всех основных параметров вентиляционной функции легких по сравнению с GG и AG генотипами (для АФЖЕЛ, ΔПОС, АМОС75 - p<0,01; для ΔОФВ1 ΔИТ, ΔМОС50 и ΔСОС25-75 - p<0,001).

Заключение

Заключение. Для AA генотипа rs6606743 TRPV4 выявлена протективная связь в отношении формирования гипо осмотической ГРДП.

Introduction

Introduction. A change in the level of relative humidity of the inhaled air can lead to the appearance of symptoms of airway hyperresponsiveness (AHR) in patients with asthma. Allelic variations of the TRPV genes encoding osmotic receptors may serve as an internal factor predisposing to the development of respiratory manifestations in response to an osmotic trigger.

Aim

Aim. The aim of the study was to establish the contribution of some single nucleotide polymorphisms (SNPs) of TRPV1 and TRPV4 to the development of osmotic AHR in asthma patients.

Materials and methods

Materials and methods. Three hundred patients with mild and moderate asthma were enrolled in the study. Osmotic AHR was diagnosed using bronchoprovocation tests with inhalation of distilled water, hypertonic saline (4.5% NaCl) or by treadmill exercise challenge test. Three SNPs (rs222747, rs224534 и rs8065080) of TRPV1 and two SNPs (rs6606743, rs7971845) of TRPV4 were geno- typed.

Results

Results. Carriage of the AA genotype for rs6606743 was associated with a lower probability of developing hypo-osmotic-induced bronchospasm. This result was confirmed in recessive (OR 0.43 95% CI [0.19; 0.94], p=0.02) and Logadditive (OR 0.62 95% CI [0.4; 0.96], p=0.03) inheritance models. Besides, in patients with the AA genotype, a less pronounced decrease in all basic parameters of lung function was observed as compared with GG and ΔG genotypes (ΔFVC, ΔPEF and ΔFEF75 - p<0.01; ΔFEV1 ΔFEV1/FVC, ΔFEF50 and ΔMMEF - p<0.001).

Conclusion

Conclusion. A protective effect of the AA genotype for rs6606743 of TRPV4 was revealed in relation to the formation of hypoosmotic AHR.

бронхиальная астмагиперреактивность дыхательных путейосморецепцияоднонуклео-тидный полиморфизмTRPV1TRPV4asthmaairway hyperresponsivenessosmoreceptionsingle nucleotide polymorphismTRPV1TRPV4ReferencesPan R., Gao J., Wang X., Bai L., Wei Q., Yi W., Xu Z., Duan J., Cheng Q., Zhang Y., Su H. Impacts of exposure to humidex on the risk of childhood asthma hospitalizations in Hefei, China: Effect modification by gender and age // Sci. Total Environ. 2019. Vol.691. P.296-305. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.026Pan R., Gao J., Wang X., Bai L., Wei Q., Yi W., Xu Z., Duan J., Cheng Q., Zhang Y., Su H. Impacts of exposure to humidex on the risk of childhood asthma hospitalizations in Hefei, China: Effect modification by gender and age. Sci. Total Environ. 2019; 691:296-305. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.026Hyrkas-Palmu H., Ikaheimo T.M., Laatikainen T., Jousilahti P., Jaakkola M.S., Jaakkola J.J.K. Cold weather increases respiratory symptoms and functional disability especially among patients with asthma and allergic rhinitis // Sci. Rep. 2018. Vol.8, №1. Article number: 10131. doi: 10.1038/s41598-018-28466-yHyrkas-Palmu H., Ikaheimo T.M., Laatikainen T., Jousilahti P., Jaakkola M.S., Jaakkola J.J.K. Cold weather increases respiratory symptoms and functional disability especially among patients with asthma and allergic rhinitis. Sci. Rep. 2018; 8(1):10131. doi: 10.1038/s41598-018-28466-yАфанасьева Е.Ю., Приходько А.Г., Перельман Ю.М. Влияние влажности окружающей среды на клинико-функциональные особенности течения бронхиальной астмы // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2020. Вып.76. С.19-26. doi: 10.36604/1998-5029-2020-76-19-26Afanaseva E.Yu., Prikhodko A.G., Perelman J.M. Influence of environmental humidity on clinical and functional features of the course of asthma. Btilleten' fiziologii i patologii dyhania = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2020; (76):19-26 (in Russian). doi:10.36604/1998-5029-2020-76-19-26Kadhim Yousif M., Al Muhyi A.A. Impact of weather conditions on childhood admission for wheezy chest and bronchial asthma // Med. J. Islam. Repub. Iran. 2019. Vol.33. Article number: 89. doi:10.34171/mjiri.33.89Kadhim Yousif M., Al Muhyi A.A. Impact of weather conditions on childhood admission for wheezy chest and bronchial asthma. Med. J. Islam. Repub. Iran 2019; 33:89. doi:10.34171/mjiri.33.89Moore C., Liedtke W.B. Osmomechanical-sensitive TRPV channels in mammals // Neurobiology of TRP Channels / edited by Emir T.L.R. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis, 2017. P.85-94. doi: 10.4324/9781315152837-5Moore C., Liedtke W.B. Osmomechanical-sensitive TRPV channels in mammals. In: Emir T.L.R., editor. Neuro-biology of TRP Channels. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis, 2017:85-94. doi: 10.4324/9781315152837-5Smit L. A., Kogevinas M., Anto J. M., Bouzigon E., Gonzalez J. R., Le Moual N., Kromhout H., Carsin A. E., Pin I., Jarvis D., Vermeulen R., Janson C., Heinrich J., Gut I., Lathrop M., Valverde M. A., Demenais F., Kauffmann F. Transient receptor potential genes, smoking, occupational exposures and cough in adults // Respir. Res. 2012. Vol.13, №1. Article number: 26. doi: 10.1186/1465-9921-13-26Smit L. A., Kogevinas M., Anto J. M., Bouzigon E., Gonzalez J. R., Le Moual N., Kromhout H., Carsin A. E., PinCantero-Recasens G., Gonzalez J. R., Fandos C., Duran-Tauleria E., Smit L. A., Kauffmann F., Anto 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, №36. P.27532-27535. doi:10.1074/jbc.C110.159491I. , Jarvis D., Vermeulen R., Janson C., Heinrich J., Gut I., Lathrop M., Valverde M. A., Demenais F., Kauffmann F. Transient receptor potential genes, smoking, occupational exposures and cough in adults. Respir. Res. 2012; 13(1):26. doi: 10.1186/1465-9921-13-26Zhu G., ICGN Investigators, Gulsvik A., Bakke P., Ghatta, S., Anderson W., Lomas D. A., Silverman E. K., PillaiCantero-Recasens G., Gonzalez J. R., Fandos C., Duran-Tauleria E., Smit L. A., Kauffmann F., Anto 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. doi:10.1074/jbc.C110.159491S. G. Association of TRPV4 gene polymorphisms with chronic obstructive pulmonary disease // Hum. Mol. Genet. 2009. Vol.18, №11. P.2053-2062. doi:10.1093/hmg/ddp111Zhu G., ICGN Investigators, Gulsvik A., Bakke P., Ghatta, S., Anderson W., Lomas D. A., Silverman E. K., Pillai S. G. Association of TRPV4 gene polymorphisms with chronic obstructive pulmonary disease. Hum. Mol. Genet. 2009; 18(11):2053-2062. doi:10.1093/hmg/ddp111Zhang L., Sun T., Liu L., Wang L. The research of the possible mechanism and the treatment for capsaicin-induced cough // Pulm. Pharmacol. Ther. 2018. Vol.49. P.1-9. doi:10.1016/j.pupt.2017.12.008Zhang L., Sun T., Liu L., Wang L. The research of the possible mechanism and the treatment for capsaicin-induced cough. Pulm. Pharmacol. Ther. 2018; 49:1-9. doi:10.1016/j.pupt.2017.12.008Belvisi M.G., Birrell M.A., Wortley M.A., Maher S.A., Satia I., Badri H., Holt K., Round P., McGarvey L., Ford J., Smith J.A. XEN-D0501, a novel transient receptor potential vanilloid 1 antagonist, does not reduce cough in patients with refractory cough // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2017. Vol.196, №10. P.1255-1263. doi:10.1164/rccm.201704- 0769OCBelvisi M.G., Birrell M.A., Wortley M.A., Maher S.A., Satia I., Badri H., Holt K., Round P., McGarvey L., Ford J. , Smith J.A. XEN-D0501, a Novel Transient Receptor Potential Vanilloid 1 Antagonist, Does Not Reduce Cough in Patients with Refractory Cough. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2017; 196(10):1255-1263. doi:10.1164/rccm.201704-0769OCLee K., Byun J., Kim B., Yeon J., Tai J., Lee S.H., Kim T.H. TRPV4-mediated epithelial junction disruption in allergic rhinitis triggered by house dust mites // Am. J. Rhinol. Allergy. 2021. Vol.35, №4. P.432-440. doi: 10.1177/1945892420964169Lee K., Byun J., Kim B., Yeon J., Tai J., Lee S.H., Kim T.H. TRPV4-mediated epithelial junction disruption in allergic rhinitis triggered by house dust mites. Am. J. Rhinol. Allergy 2021; 35(4):432-440. doi: 10.1177/1945892420964169Наумов Д.Е., Колосов В.П., Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Влияние полиморфизмов гена TRPV4 на формирование осмотической гиперреактивности дыхательных путей у больных бронхиальной астмой // Доклады Академии наук. 2016. Т.469, №2. С.252-255. doi: 10.7868/S0869565216200275Naumov D.E., Kolosov V.P., Perelman J.M., Prikhodko A.G. Influence of TRPV4 gene polymorphisms on the development of osmotic airway hyperresponsiveness in patients with bronchial asthma. Doklady Biochemistry and Biophysics 2016; 469(2):252-255 (in Russian). doi: 10.7868/S0869565216200275

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