ymjЯкутский медицинский журналYakut Medical Journal1813-19052312-1017ЯНЦ КМП10.25789/YMJ.2023.81.02ymj-71Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHАнализ ассоциаций полиморфных вариантов генов ALDH7A1, AOC1, PSAP, ADCYAP1, участвующих в метаболизме гистамина, с развитием бронхиальной астмы у индивидов из Республики БашкортостанAssociation analysis of polymorphic variants in ALDH7A1, AOC1, PSAP, ADCYAP1 genes involved in the histamine metabolism with asthma development in individuals from the republic of Bashkortostanhttps://orcid.org/0000-0002-9690-1481СавельеваО. Н.SavelievaO. N.

Савельева Ольга Николаевна – к.б.н., м.н.с.

Savelieva Olga Nikolaevna – PhD in Biology, junior researcher; researcher

olyasavelie@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2570-0789КарунасА. С.KarunasA. S.

Карунас Александра Станиславовна – к.м.н., д.б.н., проф. РАО, зам. директора по научной работе; проф.; с.н.с.

Karunas Alexandra Stanislavovna – PhD, MD in Biology, prof RAE, deputy director of Scientific Work; Prof.

carunas@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9344-828XФедороваЮ. Ю.FedorovaYu. Yu.

Федорова Юлия Юрьевна – к.б.н., н.с.

Fedorova Yulia Yuryevna – PhD in Biology, Candidate of Sciences, researcher, Candidate of Sciences

fedorova-y@yandex.ruВласоваА. О.VlasovaA. O.

Власова Ангелина Олеговна – аспирант

Vlasova Angelina Olegovna – postgraduate student

angelina_vlasova_2013@mail.ruБикташеваА. Р.BiktashevaA. R.

Бикташева Альфия Римовна – к.м.н., доцент

Biktasheva Alfiya Rimovna – Candidate of Medical Sciences, Associate Professor

miss.biktasheva@mail.ruГатиятуллинР. Ф.GatiyatullinR. F.

Гатиятуллин Радик Фидагиевич – д.м.н., проф.; гл. детский пульмонолог МЗ РБ

Gatiyatullin Radik Fidagievich – MD, Prof.; chief pediatric pulmonologist

radikfidagi@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1371-7927ЭткинаЭ. И.EtkinaE. I.

Эткина Эсфирь Исааковна – д.м.н., проф., зав.

Etkina Esther Isaakovna – MD, Prof., head

pedkaf@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2987-3334ХуснутдиноваЭ. К.KhusnutdinovaE. K.

Хуснутдинова Эльза Камилевна – д.б.н., проф., член-корр. РАО; директор; гл.н.с.

Khusnutdinova Elsa Kamilevna – Doctor of Biological Sciences, Professor, Corresponding Member RAS, Director; scientific researcher

elzakh@mail.ruБашкирский государственный университет Министерства науки и высшего образования РФ; ИБГ УФИЦ РАН; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияInstitute of Biochemistry and Genetics Ufa Scientific Center RAS; Bashkir State University; University of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation; St. Petersburg State UniversityRussian FederationИБГ УФИЦ РАН; Башкирский государственный медицинский университет МЗ РФ; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияInstitute of Biochemistry and Genetics of the Ufa Scientific Center RAS; Bashkir State Med University MH RF; St. Petersburg State UniversityRussian FederationИБГ УФИЦ РАН; Башкирский государственный университет Министерства науки и высшего образования РФ; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияInstitute of Biochemistry and Genetics of the Ufa Scientific Center RAS; Bashkir State University of the Ministry of Science and Higher Education RF; St. Petersburg State UniversityRussian FederationИБГ УФИЦ РАНРоссияInstitute of Biochemistry and Genetics of the Ufa Scientific Center RASRussian FederationБашкирский государственный медицинский университет МЗ РФРоссияBashkir State Medical University; University MH RFRussian FederationБашкирский государственный медицинский университет МЗ РФРоссияBashkir State Med. University of the MH RF; Ministry of Health RFRussian FederationБашкирский государственный медицинский университет МЗ РФРоссияBashkir State Med. University MH RFRussian FederationИБГ УФИЦ РАН; Санкт-Петербургский государственный университетРоссияInstitute of Biochemistry and Genetics of the Ufa Scientific Center RAS; St. Petersburg State UniversityRussian Federation202303022025011013Copyright © Савельева О.Н., Карунас А.С., Федорова Ю.Ю., Власова А.О., Бикташева А.Р., Гатиятуллин Р.Ф., Эткина Э.И., Хуснутдинова Э.К., 20252025Савельева О.Н., Карунас А.С., Федорова Ю.Ю., Власова А.О., Бикташева А.Р., Гатиятуллин Р.Ф., Эткина Э.И., Хуснутдинова Э.К.Savelieva O.N., Karunas A.S., Fedorova Y.Y., Vlasova A.O., Biktasheva A.R., Gatiyatullin R.F., Etkina E.I., Khusnutdinova E.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ymj.elpub.ru/jour/article/view/71

Проведена оценка роли полиморфных вариантов генов альдегиддегидрогеназы 7 ALDH7A1 (rs13182402), медьсодержащей аминоксидазы 1 AOC1 (rs1049793), просапозина PSAP (rs11000016), полипептида 1, активирующего аденилатциклазу ADCYAP1 (rs2231187), участвующих в метаболизме гистамина, в развитии бронхиальной астмы (БА) у индивидов из Республики Башкортостан. Установлена статистически значимая ассоциация генотипа rs2231187*AA и аллеля rs2231187*A гена ADCYAP1 с развитием БА, аллеля rs2231187*A гена ADCYAP1 с манифестацией БА в детском возрасте, генотипа rs2231187*AA гена ADCYAP1 и аллеля rs13182402*G гена ALDH7A1 с тяжелой и среднетяжелой формами БА у башкир. Обнаружено, что у русских генотип rs1049793*CС и аллель rs1049793*C гена AOC1 ассоциированы с риском формирования БА. Результаты проведенного исследования дополняют опубликованные ранее данные о генетических аспектах патогенеза БА и свидетельствуют о вовлеченности полиморфных вариантов генов ADCYAP1, ALDH7A1 и AOC1 в развитие данного заболевания.

Many environmental and genetic factors are involved in asthma development, among which an important role in the disease formation and response to antihistamine therapy belongs to genes involved in the histamine metabolism (HRH1, HRH2, HRH3, HRH4, HDC, HNMT, AOC1, MAOB, ALDH7A1, etc.). Histamine is a central mediator of allergic inflammation the release of which leads to contraction of the bronchial smooth muscles, bronchial secretion and edema of the respiratory mucosa. The use of antihistamines performing competitive blockade of histamine receptors leads to inhibition of histamine effects. The aim of this study was to assess the role of polymorphic variants of aldehyde dehydrogenase 7 family member A1 ALDH7A1 (rs13182402), amine oxidase copper containing 1 AOC1 (rs1049793), prosaposine PSAP (rs11000016), adenylate cyclase activating polypeptide 1 ADCYAP1 (rs2231187) genes involved in the histamine metabolism in asthma development in individuals from the Republic of Bashkortostan. DNA samples of 846 unrelated individuals of different ethnicity living in the Republic of Bashkortostan were used as the study material. Genotyping of polymorphic variants was performed by real-time PCR and RFLP analysis. The statistically significant association of the rs2231187*AA genotype and the rs2231187*A allele of the ADCYAP1 gene with asthma, the rs2231187*A allele of the ADCYAP1 gene with disease manifestation in childhood, the rs2231187*AA genotype of the ADCYAP1 gene and the rs13182402*G allele of the ALDH7A1 gene with severe and moderate asthma was established in Bashkirs. The rs1049793*CC genotype and the rs1049793*C allele of the AOC1 gene were associated with asthma in Russians. The results of this study are complementary to the previously published data regarding genetic aspects of asthma pathogenesis that suggest the involvement of ALDH7A1, ADCYAP1 and AOC1 gene polymorphisms in asthma development.

бронхиальная астмагистаминфармакогенетикаассоциацияbronchial asthmahistaminepharmacogeneticsassociationРабота выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ (№ 122041400169-2 и № 075-03- 2021-193/5), при частичной поддержке Мегагранта Минобрнауки Российской Федерации (соглашение № 075-15-2021-595), гранта РФФИ (проект № 19-315-90055), гранта Санкт-Петербургского государственного университета (проект № 93025749). Образцы ДНК представлены из Коллекции биологических материалов человека ИБГ УФИЦ РАН, поддержанной Программой биоресурсных коллекций ФАНО России (соглашение № 007-030164/2) с использованием оборудования РЦКП «Агидель».This work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (no. 122041400169-2 and no. 075-03-2021- 193/5), with partial support of the Megagrant of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (agreement no. 075-15-2021-595), RFBR grant (project no. 19-315-90055) and grant of the Saint-Petersburg State University (project no. 93025749). DNA samples were taken from the Collection of Human Biological Materials at the IBG UFRS RAS, supported by the Bioresource Collections Program of the FANO of Russia (agreement no. 007-030164/2) using the equipment of the Technological Platform of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences on the basis of the Regional Analytical Center for collective use “Agidel”.ReferencesАнализ ассоциаций полиморфных вариантов генов аминоксидазы 1 AOC1 и гистаминN-метилтрансферазы HNMT с развитием бронхиальной астмы у детей / О.Н. Савельева [и др.] // Якутский медицинский журнал. 2020. № 4. С. 20-22. Association analysis of amine oxidase 1 AOC1 and histamine-n-methyl-transferase HNMT genes polymorphism with the development of asthma in children / O.N. Savelieva [et al.] // Yakut Medical Journal. 2020. № 4. P. 20-22 DOI: 10.25789/YMJ.2020.72.05Savelieva O.N., Karunas A.S., Fedorova Yu.Yu., Gatiyatullin R.F., Etkina E., Khusnutdinova E.K. Analiz associacij polimorfnyh variantov genov aminoksidazy 1 AOC1 i gistamin-N-metiltransferazy HNMT s razvitiem bronhial'noj astmy u detej [Association analysis of amine oxidase 1 AOC1 and histamine-n-methyl-transferase HNMT genes polymorphism with the development of asthma in children. Yakut Medical Journal. 2020; 4: 20-22 (In Russ.).] DOI: 10.25789/YMJ.2020.72.05Ассоциация полиморфных вариантов генов системы биотрансформации с атопическими заболеваниями у русских детей из Республики Башкортостан / Ю.Ю. Федорова[и др.] // Молекулярная биология. 2009. № 43(6). С. 1032-1039. Association of polymorphisms of xenobiotic metabolism genes with childhood atopic diseases in Russian patients from Bashkortostan / Yu.Yu. Fedorova [et al.] // Molecular Biology. 2009. № 43(6). P. 961-967Fedorova Yu.Yu., Gra O.A., Karunas A.S., Khuzina A.K., Ramazanova N.N., Yuldasheva A.A., Biktasheva A.R., Etkina E.I., Nasedkina T.V., Goldenkova-Pavlova I.V., Khusnutdinova E.K. Associacija polimorfnyh variantov genov sistemy biotransformacii s atopicheskimi zabolevanijami u russkih detej iz Respubliki Bashkortostan [Association of polymorphisms of xenobiotic metabolism genes with childhood atopic diseases in Russian patients from Bashkortostan. Molecular Biology. 2009; 43(6): 961-967 (In Russ.).]Бронхиальная астма. МОО Российское респираторное общество, Российская ассоциация аллергологов и клинических иммунологов. Министерство Здравоохранения Российской Федерации. 2018. 90 с. Bronchial asthma. Russian Respiratory Society, Russian Association of Allergologists and Clinical Immunologists. Ministry of Health of the Russian Federation. 2018. 90 p.Bronhialnaja astma. MOO Rossijskoe respiratornoe obshhestvo, Rossijskaja associacija allergologov i klinicheskih immunologov. Ministerstvo Zdravoohranenija Rossijskoj Federacii. [Bronchial asthma. Interregional Public Organization Russian Respiratory Society the Russian Association of Allergology and Clinical Immunology. Ministry of Health of the Russian Federation. 2018; 90 (In Russ.).]Кучер А.Н., Черевко Н.А. Гены гистаминового метаболического пути и многофакторные заболевания человека // Генетика. 2018. № 54 (1). С. 15-32. Kucher A.N., Cherevko N.A. Genes of the Histamine Pathway and Common Diseases // Russian Journal of Genetics. 2018. № 54 (1). P. 15-32. DOI: 10.7868/S0016675818010083Kucher A.N., Cherevko N.A. Geny gistaminovogo metabolicheskogo puti i mnogofaktornye zabolevanija cheloveka [Genes of the Histamine Pathway and Common Diseases. Russian Journal of Genetics. 2018; 54 (1): 15-32 (In Russ.).] DOI: 10.7868/S0016675818010083Полногеномный анализ ассоциации бронхиальной астмы в Волго-Уральском регионе России / А.С. Карунас [и др.] // Молекулярная биология. 2011. № 45 (6). С. 992-1003. Genome-wide association study of bronchial asthma in the Volga-Urals region of Russia/ A.S. Karunas [et al.] // Molecular Biology. 2011. № 45(6). P. 992-1003.Karunas A.S., Yunusbaev B.B., Fedorova Y.Y., Gimalova G.F., Khusnutdinova E.K., Ramazanova N.N., Gurieva L.L., Mukhtarova L.A., Zagidullin S.Z., Etkina E.I. Polnogenomnyj analiz associacii bronhial'noj astmy v Volgo-Ural'skom regione Rossii [Genome-wide association study of bronchial asthma in the Volga-Urals region of Russia. Molecular Biology. 2011; 45(6): 911-920 (In Russ).]Association between two polymorphisms of histamine-metabolising enzymes and the severity of allergic rhinitis in a group of Mexican children / R. Meza-Velazquez [et al.] // Allergol Immunopathol (Madr.). 2016. Vol. 44 (5). P. 433-438. DOI: 10.1016/j.aller.2016.01.002Meza-Velazquez R., Lopez-Marquez F., Espinosa-Padilla S., Rivera-Guillen M., Gutierrez-Diaz N., Perez-Armendariz L., Rosales-Gonzalez M. Association between two polymorphisms of histamine-metabolising enzymes and the severity of allergic rhinitis in a group of Mexican children. Allergol Immunopathol (Madr.). 2016; 44 (5): 433-438. DOI: 10.1016/j.aller.2016.01.002Genetic variation in the histamine production, response, and degradation pathway is associated with histamine pharmacodynamic response in children with asthma / B.L. Jones [et al.] // Front Pharmacol. 2017. Vol. 7. P. 524. DOI: 10.3389/fphar.2016.00524Jones B.L., Sherwin C.M.T., Liu X., Dai H., Vyhlidal C.A. Genetic variation in the histamine production, response, and degradation pathway is associated with histamine pharmacodynamic response in children with asthma. Front Pharmacol. 2017; 7:524. DOI: 10.3389/fphar.2016.00524Genome-wide association study identifies TH1 pathway genes associated with lung function in asthmatic patients / X. Li [et al.] // J Allergy Clin Immunol. 2013. Vol. 132(2). P. 313-20. DOI: 10.1016/j.jaci.2013.01.051Li X., Hawkins G.A., Ampleford E.J., Moore W.C., Li H., Hastie A.T., Howard T.D., Boushey H.A., Busse W.W., Calhoun W.J., Castro M., Erzurum S.C., Israel E., Jr. Lemanske R.F., Szefler S.J., Wasserman S.I., Wenzel S.E., Peters S.P., Meyers D.A., Bleecker E.R. Genome-wide association study identifies TH1 pathway genes associated with lung function in asthmatic patients. J Allergy Clin Immunol. 2013; 132(2): 313-20. DOI: 10.1016/j.jaci.2013.01.051Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and prevention. Updated 2022. P. 1-225.Global Initiative for Asthma. Global strategy for asthma management and prevention. Updated 2022; 1-225.Parisi G.F., Licari A., Papale M. Antihistamines: ABC for the pediatricians. 2020. Vol. 31 (Suppl 24): P. 34-36. DOI: 10.1111/pai.13152Parisi G.F., Licari A., Papale M. Antihistamines: ABC for the pediatricians. 2020; 31 (Suppl 24): 34-36. DOI: 10.1111/pai.13152Pharmacogenetic and pharmacogenomic considerations of asthma treatment / M.G. Matera [et al.] // Expert opinion on drug metabolism & Toxicology. 2017. Vol. 13 (11). P. 1159-1167. DOI: 10.1080/17425255.2017.1391215Matera M.G., Rinaldi B., Calzetta L., Cazzola M. Pharmacogenetic and pharmacogenomic considerations of asthma treatment. Expert opinion on drug metabolism & Toxicology. 2017; 13 (11): 1159-1167. DOI: 10.1080/17425255.2017.1391215PSAP intronic variants around saposin D domain and Parkinson’s disease / Z.H. Lin [et al.] // Brain. 2021. Vol. 144 (1). P. e3. DOI:10.1093/brain/awaa354Lin Z.H., Ruan Y., Xue N.J., Fang Y., Pu J.L., Zhang B.R.. PSAP intronic variants around saposin D domain and Parkinson’s disease Brain. 2021; 144 (1): e3. DOI:10.1093/brain/awaa354The ALDH7A1 genetic polymorphisms contribute to development of esophageal squamous cell carcinoma / H. Wang [et al.] // Tumour Biol. 2014. Vol. 35(12). P. 12665-12670. DOI: 10.1007/s13277-014-2590-9Wang H., Tong L., Wei J., Pan W., Li L., Ge Y., Zhou L., Yuan Q., Zhou C., Yang M. The ALDH7A1 genetic polymorphisms contribute to development of esophageal squamous cell carcinoma. Tumour Biol. 2014; 35(12): 12665-12670. DOI: 10.1007/s13277-014-2590-9Yamauchi K., Ogasawara M. The role of histamine in the pathophysiology of asthma and the clinical efficacy of antihistamines in asthma therapy // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20(7). P. 1733. DOI: 10.3390/ijms20071733.Yamauchi K., Ogasawara M. The role of histamine in the pathophysiology of asthma and the clinical efficacy of antihistamines in asthma therapy. Int J Mol Sci. 2019; 20(7): 1733. DOI: 10.3390/ijms20071733.

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