mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-ROI-1986mimmun-1986Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESРоль генетического полиморфизма IL13 в развитии бронхиальной астмы у детейRole of IL13 genetic polymorphism in the development of bronchial asthma in childrenТерещенкоС. Ю.TereschenkoS. Yu.

Терещенко Сергей Ю. – доктор медицинских наук, профессор, заведующий клиническим отделением соматического и психического здоровья детей

Красноярск

Tereshchenko Sergey Yu., PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Clinical Department of Somatic and Mental Health in Children

Krasnoyarsk

legise@mail.ruСмольниковаМ. В.SmolnikovaM. V.

Смольникова Марина Викторовна – кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3г.

Smolnikova Marina V., PhD (Biology), Leading Research Associate

660022, Krasnoyarsk, Partizan Zheleznyak str., 3g.

smarinv@yandex.ruКаспаровЭ. В.KasparovE. V.

Каспаров Эдуард В. – доктор медицинских наук, профессор, директор

Красноярск

Kasparov Eduard V., PhD, MD (Medicine), Professor, Director

Krasnoyarsk

impn@impn.ruШахтшнейдерЕ. В.ShakhtshneiderE. V.

Шахтшнейдер Елена В. – кандидат медицинских наук, заместитель руководителя по научной работе

Красноярск

Shakhtshneider Elena V., PhD (Medicine), Deputy Director

Krasnoyarsk

shakhtshneyderev@bionet.nsc.ruМалинчикМаринаMalinchikM. A.

Малинчик Марина А. – аспирант

Красноярск

Malinchik Marina A., Graduate Student

Krasnoyarsk

seapearl1995@gmail.comКоноплеваО. С.KonoplevaO. S.

Коноплева Ольга С. – кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр „Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук“»; ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФ

Красноярск

Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation

Konopleva Olga S., PhD (Medicine), Junior Research Associate, Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Krasnoyarsk State V. Voino-Yasenetsky Medical University

Krasnoyarsk

olya_tyutina@mail.ruСмирноваС. В.SmirnovaS. V.

Смирнова Светлана В. – доктор медицинских наук, профессор, руководитель научного направления

Красноярск

Smirnova Svetlana V., PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Scientific Direction

Krasnoyarsk

svetvita@mail.ruНаучно-исследовательский институт медицинских проблем Севера – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр „Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук“»РоссияResearch Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, KrasnoyarskRussian FederationНаучно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал ФИЦ «Институт цитологии и генетики» Сибирского отделения Российской академии наукRussian FederationInstitute of Internal and Preventive Medicine, Branch of Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт медицинских проблем Севера – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр „Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук“»; ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения РФRussian FederationResearch Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk State V. Voino-Yasenetsky Medical UniversityRussian Federation202027112020225907914Copyright © Терещенко С.Ю., Смольникова М.В., Каспаров Э.В., Шахтшнейдер Е.В., Малинчик М.A., Коноплева О.С., Смирнова С.В., 20202020Терещенко С.Ю., Смольникова М.В., Каспаров Э.В., Шахтшнейдер Е.В., Малинчик М., Коноплева О.С., Смирнова С.В.Tereschenko S.Y., Smolnikova M.V., Kasparov E.V., Shakhtshneider E.V., Malinchik M.A., Konopleva O.S., Smirnova S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1986

Бронхиальная астма – многофакторное заболевание, на его развитие влияют как факторы окружающей среды, так и генетическая предрасположенность человека Получен ряд ассоциативных связей полиморфизма генов цитокинов, продуцируемых разными видами клеток иммунной системы, с развитием бронхиальной астмы. Интерлейкин-13 участвует в аллергическом воспалении, повышении гиперчувствительности бронхов, уровня эозинофилов и продукции IgE B-клетками, что делает перспективным изучение полиморфизмов IL13 при бронхиальной астме в зависимости от характера развития заболевания. В работе проведено исследование возможной ассоциации между астмой и полиморфизмом IL13 rs1800925 у детей европеоидного происхождения Восточной Сибири. Обследовано 4 группы больных астмой (средний возраст 12,8±1,2 лет): с контролируемым (n = 95) и неконтролируемым течением (n = 107), с тяжелой (n = 71) и среднетяжелой степенью тяжести (n = 131) заболевания. Контрольную группу составили практически здоровые индивиды: дети (n = 33) и взрослые (n = 102). Выделение ДНК проводилось сорбентным методом, генотипирование осуществлялось при помощи метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием специфических олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов (TagMan). Сравнение частот аллелей и генотипов проводили с помощью online-калькулятора, теста χ-квадрат. Отношение шансов (ОШ) с 95%-ным доверительным интервалом (ДИ) проводилось для связи генетических маркеров с фенотипами патологии. Показано, что генотип CT IL13 rs1800925 ассоциирован с бронхиальной астмы среднетяжелой степени и астмы с неконтролируемым течением заболевания, а генотип TT ассоциирован с астмой тяжелой степени тяжести. Таким образом, функциональный полиморфизм IL13 rs1800925 (аллельный вариант Т* ассоциирован с повышенной экспрессией IL-13) ассоциирован с астмой у детей. Полученные нами данные согласуются с результатами других авторов. Так, Liu Z. и соавт. выявили ассоциацию между rs1800925 IL13 и риском развития астмы у детей, так как генотипы CT и TT встречались чаще в группе больных. Radhakrishnan A. и соавт., исследовав rs1800925 IL13 у взрослого населения Малайзии, выяснили, что частота аллеля Т* в группе больных значимо превышает частоту этого аллеля в контрольной группе. Таким образом, результаты нашего исследования показали, что полиморфизм IL13 rs1800925 ассоциирован с бронхиальной астмой у детей, а также уровнем ее контроля и степени тяжести заболевания.

Bronchial asthma is a multifactorial disease, with both environmental factors and genetic predisposal affecting its development. A number of gene associations have been obtained between polymorphisms of cytokine genes produced by different types of immune cells and asthma development. Interleukin-13 is involved in allergic inflammation, increased bronchial hypersensitivity, regulation of eosinophil levels and IgE production by B cells, thus making it promising for studying IL13 gene polymorphisms in bronchial asthma coupled to development of the disease. The aim of this study was to investigate possible association between asthma and IL13 rs1800925 polymorphism in the children of Caucasian origin in Eastern Siberia. Four groups of patients with asthma were examined (mean age 12.8±1.2 years): with a controlled (n = 95) and uncontrolled course (n = 107), with severe (n = 71) and moderate severity (n = 131) diseases. The control group consisted of healthy individuals: children (n = 33) and adults (n = 102). DNA was isolated with sorbent method; genotyping was carried out using RT-PCR using specific oligonucleotide primers and fluorescent TaqMan probes. The allele and genotype frequencies were compared by the χ-square test using an online calculator. The odds ratio (OR) with a 95% confidence interval (CI) was performed to link genetic markers with pathological phenotypes. The CT IL13 rs1800925 genotype was shown to be associated with moderate asthma and cases of uncontrollable clinical course, whereas the TT genotype was associated with severe asthma. Thus, rs1800925 polymorphism of IL13 gene (the T* variant is known to be associated with increased IL-13 expression) may be associated with bronchial asthma in children. Our data are consistent with results of other authors. E.g., Liu Z. et al. revealed an association between rs1800925 IL13 and the risk of developing asthma in children, with CT and TT genotypes being more common in the patient group. Radhakrishnan A. et al., was studied rs1800925 IL13 in adult population of Malaysia and found that the T* allele frequency in the group of patients significantly exceeds the frequency of this allele in the control group. Thus, the results of our study showed that IL13 rs1800925 polymorphism is associated with bronchial asthma in children, especially, with level of its control and severity of the disease.

бронхиальная астмаIL13контроль заболеванияполиморфизмстепень тяжести заболеванияцитокиныbronchial asthmaIL13polymorphismdisease controldegree of severitycytokinesReferencesСмольникова М.В., Фрейдин М.Б., Смирнова С.В. Гены цитокинов как генетические маркеры атопической бронхиальной астмы с контролируемым и неконтролируемым течением // Медицинская иммунология, 2017. Т. 5, № 19. С. 597-604. doi: 10.15789/1563-0625-2017-5-605-614.Smolnikova M.V., Freidin M.B., Smirnova S.V. Cytokine genes as genetic markers of atopic bronchial asthma with a controlled and uncontrolled course. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2017, Vol. 5, no. 19, pp. 597-604. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2017-5-605-614.Черняк Б.А., Воржева И.И. Агонисты beta2-адренергических рецепторов в терапии бронхиальной астмы: вопросы эффективности и безопасности // Consilium Medicum, 2006. Т. 8, № 10. C. 66-72.Chernyak B.A., Vorzheva I.I. Agonists of beta2-adrenergic receptors in the treatment of bronchial asthma: issues of efficacy and safety. Consilium Medicum, 2006, Vol. 8, no. 10, pp. 66-72. (In Russ.)Beghe B., Hall I.P., Parker S.G., Moffatt M.F., Wardlaw A., Connolly M.J., Fabbri L.M., Ruse C., Sayers I. Polymorphisms in IL13 pathway genes in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Allergy, 2010, Vol. 65, no. 4, pp. 474-481.Beghe B., Hall I.P., Parker S.G., Moffatt M.F., Wardlaw A., Connolly M.J., Fabbri L.M., Ruse C., Sayers I. Polymorphisms in IL13 pathway genes in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Allergy, 2010, Vol. 65, no. 4, pp. 474-481.Corren J. Role of interleukin-13 in asthma. Curr. Allergy Asthma Rep., 2013, Vol. 13, no. 5, pp. 415-420.Corren J. Role of interleukin-13 in asthma. Curr. Allergy Asthma Rep., 2013, Vol. 13, no. 5, pp. 415-420.Cui L., Jia J., Ma C.F., Li S.Y., Wang Y.P., Guo X.M., Li Q., Yu H.B., Liu W.H., Gao L.B. IL-13 polymorphisms contribute to the risk of asthma: a meta-analysis. Clin. Biochem., 2012, Vol. 45, no. 4-5, pp. 285-288.Cui L., Jia J., Ma C.F., Li S.Y., Wang Y.P., Guo X.M., Li Q., Yu H.B., Liu W.H., Gao L.B. IL-13 polymorphisms contribute to the risk of asthma: a meta-analysis. Clin. Biochem., 2012, Vol. 45, no. 4-5, pp. 285-288.Georas S.N., Gue J., Fanis U.D., Casolaro V. T-helper cell type-2 regulation in allergic disease. Eur. Respir. J., 2005, Vol. 26, no. 6, pp. 933-947.Georas S.N., Gue J., Fanis U.D., Casolaro V. T-helper cell type-2 regulation in allergic disease. Eur. Respir. J., 2005, Vol. 26, no. 6, pp. 933-947.Hunninghake G.M., Soto-Quiros M.E., Avila L., Su J., Murphy A., Demeo D.L., Ly N.P., Liang C., Sylvia J.S., Klanderman B.J., Lange C., Raby B.A., Silverman E.K., Celedon J.C. Polymorphisms in IL13, total IgE, eosinophilia, and asthma exacerbations in childhood. J. Allergy Clin. Immunol., 2007, Vol. 120, no. 1, pp. 84-90.Hunninghake G.M., Soto-Quiros M.E., Avila L., Su J., Murphy A., Demeo D.L., Ly N.P., Liang C., Sylvia J.S., Klanderman B.J., Lange C., Raby B.A., Silverman E.K., Celedon J.C. Polymorphisms in IL13, total IgE, eosinophilia, and asthma exacerbations in childhood. J. Allergy Clin. Immunol., 2007, Vol. 120, no. 1, pp. 84-90.Liu Z., Li P., Wang J., Fan Q., Yan P., Zhang X., Han B. A meta-analysis of IL-13 polymorphisms and pediatric asthma risk. Med. Sci.Monit., 2014, Vol. 20, pp. 2617-2623.Liu Z., Li P., Wang J., Fan Q., Yan P., Zhang X., Han B. A meta-analysis of IL-13 polymorphisms and pediatric asthma risk. Med. Sci.Monit., 2014, Vol. 20, pp. 2617-2623.Maier L.M., Howson J.M., Walker N., Spickett G.P., Jones R.W., Ring S.M., McArdle W.L., Lowe C.E., Bailey R., Payne F., Todd J.A., Strachan D.P. Association of IL13 with total IgE: evidence against an inverse association of atopy and diabetes. J. Allergy Clin. Immunol., 2006, Vol. 117, no. 6, pp. 1306-1313.Maier L.M., Howson J.M., Walker N., Spickett G.P., Jones R.W., Ring S.M., McArdle W.L., Lowe C.E., Bailey R., Payne F., Todd J.A., Strachan D.P. Association of IL13 with total IgE: evidence against an inverse association of atopy and diabetes. J. Allergy Clin. Immunol., 2006, Vol. 117, no. 6, pp. 1306-1313.Mei Q., Qu J. Interleukin-13 +2044 G/A and +1923C/T polymorphisms are associated with asthma susceptibility in Asians: a meta-analysis. Medicine, 2017, Vol. 96, no. 51, e9203. doi: 10.1097/MD.0000000000009203.Mei Q., Qu J. Interleukin-13 +2044 G/A and +1923C/T polymorphisms are associated with asthma susceptibility in Asians: a meta-analysis. Medicine, 2017, Vol. 96, no. 51, e9203. doi: 10.1097/MD.0000000000009203.Moffatt M.F., Gut I.G., Demenais F., Strachan D.P., Bouzigon E., Heath S., von Mutius E., Farrall M., Lathrop M. A large-scale, consortium-based genomewide association study of asthma. N. Engl. J. Med., 2010, Vol. 363, no. 13, pp. 1211-1221.Moffatt M.F., Gut I.G., Demenais F., Strachan D.P., Bouzigon E., Heath S., von Mutius E., Farrall M., Lathrop M. A large-scale, consortium-based genomewide association study of asthma. N. Engl. J. Med., 2010, Vol. 363, no. 13, pp. 1211-1221.Radhakrishnan A.K., Raj V.L., Tan L.K., Liam C.K. Single nucleotide polymorphism in the promoter of the human interleukin-13 gene is associated with asthma in Malaysian adults. Biomed Res. Int., 2013, Vol. 2013, 981012. doi: 10.1155/2013/981012.Radhakrishnan A.K., Raj V.L., Tan L.K., Liam C.K. Single nucleotide polymorphism in the promoter of the human interleukin-13 gene is associated with asthma in Malaysian adults. Biomed Res. Int., 2013, Vol. 2013, 981012. doi: 10.1155/2013/981012.Rael E.L., Lockey R.F. Interleukin-13 signaling and its role in asthma. World Allergy Organ. J., 2011, Vol. 4, no. 3, pp. 54-64.Rael E.L., Lockey R.F. Interleukin-13 signaling and its role in asthma. World Allergy Organ. J., 2011, Vol. 4, no. 3, pp. 54-64.Wills-Karp M. Interleukin-13 in asthma pathogenesis. Immunol. Rev., 2004, Vol. 202, pp. 175-190.Wills-Karp M. Interleukin-13 in asthma pathogenesis. Immunol. Rev., 2004, Vol. 202, pp. 175-190.Zhu Z., Homer R., Wang Z., Chen Q., Geba G., Wang J., Zhang Y., Elias J. Pulmonary expression of interleukin-13 causes inflammation, mucus hypersecretion, subepithelial fibrosis, physiologic abnormalities, and eotaxin production. J. Clin. Invest., 1999, Vol. 103, no. 6, pp. 779-788.Zhu Z., Homer R., Wang Z., Chen Q., Geba G., Wang J., Zhang Y., Elias J. Pulmonary expression of interleukin-13 causes inflammation, mucus hypersecretion, subepithelial fibrosis, physiologic abnormalities, and eotaxin production. J. Clin. Invest., 1999, Vol. 103, no. 6, pp. 779-788.

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