Анализ ассоциаций однонуклеотидных вариантов TAS2R31 с бронхиальной астмой, курением и клинико-функциональными характеристиками заболевания

   Введение. Рецепторы горького вкуса TAS2R31 могут быть экспрессированы на респираторном эпителии, лейкоцитах, гладкой мускулатуре бронхов и способны опосредовать релаксацию гладкомышечных клеток. Несмотря на это, данные о взаимосвязи однонуклеотидных вариантов (ОНВ) TAS2R31 с бронхиальной астмой (БА), а также различными фенотипическими признаками заболевания в настоящее время отсутствуют.

   Цель. Проанализировать спектр ОНВ гена TAS2R31 у больных БА и практически здоровых добровольцев и оценить их возможную связь с наличием заболевания, курением, показателями функции внешнего дыхания и уровнем контроля БА.

   Материалы и методы. В исследование были включены 119 больных персистирующей БА (основная группа, 40 % мужчин, 48,5 ± 1,51 лет) и 72 практически здоровых добровольца (контрольная группа, 58 % мужчин, 38,2 ± 1,15 лет). Поиск и генотипирование ОНВ TAS2R31 выполняли в амплифицированном фрагменте гена длиной 839 пар нуклеотидов методом секвенирования по Сэнгеру. Функцию внешнего дыхания исследовали с помощью стандартной спирометрии, контроль БА определяли по вопроснику ACT.

   Результаты. В совокупности среди лиц основной и контрольной групп были выявлены пять ОНВ: rs10845295 (p.Arg35Trp), rs12370363 (p.Ala141=), rs10743938 (p.Leu162Met), rs10845293 (p.Ala227Val) и rs10772423 (p.Val240Ile). На предмет взаимосвязи с БА тестировали rs12370363 и rs10743938, ассоциации с курением, контролем и вентиляционной функцией легких изучали для rs10845295, rs12370363 и rs10743938. ОНВ rs10743938 был значимо ассоциирован с наличием БА (ОШ 1,95 95 % ДИ(1,11-3,43), p = 0,02 в лог-аддитивной модели после коррекции на пол, возраст и статус курения). Этот же ОНВ был взаимосвязан с курением среди больных БА (ОШ 1,9 95 %ДИ(1,02-3,75), p = 0,04 в лог-аддитивной модели после коррекции на пол и возраст). Значимые ассоциации исследованных ОНВ с показателями вентиляционной функции легких и уровнем контроля заболевания отсутствовали.

   Заключение. В обследованных выборках спектр частых ОНВ в гене TAS2R31 оказался относительно ограниченным и лишь частично соответствовал обширному перечню частых ОНВ в открытых каталогах генетических данных. Проведенное исследование выявило ассоциацию аллеля A по rs10743938 с БА и курением у больных лиц, что может указывать на потенциальную роль вариаций TAS2R31 в формировании генетической предрасположенности к заболеванию и курению на фоне БА.

1. Tuzim K., Korolczuk A. An update on extra-oral bitter taste receptors // J. Transl. Med. 2021. Vol. 19, Iss. 1. Article number: 440. doi: 10.1186/s12967-021-03067-y. Erratum in: J. Transl. Med. 2021. Vol. 19, Iss. 1. Article number: 478. doi: 10.1186/s12967-021-03137-1

2. Nayak 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. doi: 10.3389/fphys.2019.00884

3. Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L., Robinett K.S., Schillinger R.M., An S.S., Sham J.S., Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction // Nat. Med. 2010. Vol. 16, Iss. 11. P. 1299–1304. doi: 10.1038/nm.2237

4. Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Конев А.В., Перельман Ю.М. Анализ экспрессии рецепторов горького вкуса TAS2R в назальном эпителии больных бронхиальной астмой методом секвенирования нового поколения // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2025. Вып. 95. С. 8–17. doi: 10.36604/1998-5029-2025-95-8-17

5. Минеев В.Н., Нёма М.А., Трофимов В.И. Эктопические вкусовые рецепторы TAS2R31 в сыворотке крови при различных вариантах бронхиальной астмы // Тихоокеанский медицинский журнал. 2021. № 1. С. 68–71. doi: 10.34215/1609-1175-2021-1-68-71

6. Allen A.L., McGeary J.E., Knopik V.S., Hayes J.E. Bitterness of the non-nutritive sweetener acesulfame potassium varies with polymorphisms in TAS2R9 and TAS2R31 // Chem. Senses. 2013. Vol. 38, Iss. 5. P. 379–389. doi: 10.1093/chemse/bjt017

7. Hayes J.E., Feeney E.L., Nolden A.A., McGeary J.E. Quinine bitterness and grapefruit liking associate with allelic variants in TAS2R31 // Chem. Senses. 2015. Vol. 40, Iss. 6. P. 437–443. doi: 10.1093/chemse/bjv027

8. Roudnitzky N., Behrens M., Engel A., Kohl S., Thalmann S., Hübner S., Lossow K., Wooding S.P., Meyerhof W. Receptor polymorphism and genomic structure interact to shape bitter taste perception // PLoS Genet. 2015. Vol. 11, Iss. 9. Article number: e1005530. doi: 10.1371/journal.pgen.1005530

9. Kasturi L., Eshleman J.R., Wunner W.H., Shakin-Eshleman S.H. The hydroxy amino acid in an Asn-X-Ser/Thr sequon can influence N-linked core glycosylation efficiency and the level of expression of a cell surface glycoprotein // J. Biol. Chem. 1995. Vol. 270, Iss. 24. P. 14756–14761. doi: 10.1074/jbc.270.24.14756

10. Avlani V.A., Gregory K.J., Morton C.J., Parker M.W., Sexton P.M., Christopoulos A. Critical role for the second extracellular loop in the binding of both orthosteric and allosteric G protein-coupled receptor ligands // J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282, Iss. 35. P. 25677–25686. doi: 10.1074/jbc.M702311200

11. Behrens M., Ziegler F. Structure-function analyses of human bitter taste receptors-where do we stand? // Molecules. 2020. Vol. 25, Iss. 19. Article number: 4423. doi: 10.3390/molecules25194423