mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-SFG-2050mimmun-2050Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESПоиск генетических маркеров предрасположенности к псориазу и псориатическому артритуSearch for genetic markers of predisposition to psoriasis and psoriatic arthritishttps://orcid.org/0000-0001-9984-2029СмольниковаМ. 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, Research Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Research Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation

660022, Krasnoyarsk, Partizan Zheleznyak str., 3g

smarinv@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5349-9122БарилоА. А.BariloA. A.

Барило Анна А. – кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории клинической патофизиологии

Красноярск 

PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Clinical Pathophysiology

Krasnoyarsk

anntomsk@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6350-8616МалинчикМ. А.MalinchikM. A.

Малинчик Марина А. – аспирант

Красноярск

Postgraduate Student

Krasnoyarsk

seapearl1995@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1197-1481СмирноваС. В.SmirnovaS. V.

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

Красноярск

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 Research Center, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation202027112020225925932Copyright © Смольникова М.В., Барило А.А., Малинчик М.А., Смирнова С.В., 20202020Смольникова М.В., Барило А.А., Малинчик М.А., Смирнова С.В.Smolnikova M.V., Barilo A.A., Malinchik M.A., 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/2050

Псориаз (ПС) и псориатический артрит (ПсА) – взаимосвязанные заболевания, сочетающиеся приблизительно у 30% больных и характеризующиеся наличием системной воспалительной реакции, возникающей вследствие нарушения функционального состояния иммунной системы. С появлением новых технологий охарактеризовано несколько новых провоспалительных цитокинов, таких как IL-23, IL-31 и IL-33, играющих важную роль в патогенезе псориатического процесса. Определено, что однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП) в промоторных областях генов IL23, IL31 и IL33 играют важную роль в контроле экспрессии соответствующих цитокинов, задействованных в иммунопатогенезе псориатической болезни. Цель исследования – проанализировать частоту генотипов и аллельных вариантов полиморфизмов IL23A (rs2066808), IL23R (rs2201841), IL31 (rs7977932) и IL33 (rs7044343), с целью поиска генетических маркеров предрасположенности к псориазу и псориатическому артриту. Проведено генотипирование больных псориазом (ПС, n = 77), медиана возраста 31,0 год (27,0-43,0), псориатическим артритом (ПсА, n = 99), медиана возраста 49,0 лет (39,0-56,0) и практически здоровых жителей г. Красноярска (n = 103), медиана возраста 32,0 года (24,0-38,0). Выделение ДНК из цельной венозной крови проводилось при помощи стандартного набора с сорбентом. Генотипирование однонуклеотидных полиморфизмов IL23A (rs2066808), IL23R (rs2201841), IL31 (rs7977932), IL33 (rs7044343) осуществлено при помощи метода ПЦР в режиме реального времени с использованием специфических олигонуклеотидных праймеров и флуоресцентно-меченых зондов. Полученные в ходе исследования частоты аллельных вариантов изученных генов цитокинов в контрольной группе соответствуют их распределению в европеоидных популяциях – преобладают аллели IL23A*Т, IL23R*Т, IL31*С, IL33*С. При сравнении частоты распределения аллельных вариантов генов IL23A, IL23R, IL31, IL33 нами не получено статистически значимых различий между больными и группой контроля. Несмотря на то, что при сравнении частоты распределения аллельных вариантов генов IL23A, IL23R, IL31, IL33 нами не получено статистически значимых различий между больными и группой контроля, есть результаты, достойные внимания. Так, у больных ПС частота аллельного варианта С* IL23А (rs2066808) ниже, чем в популяционной выборке, что может говорить о его определенной роли в отношении развития заболевания. Все это диктует необходимость продолжения исследований с оценкой других ОНП и увеличение выборки больных в поиске потенциальных генетических маркеров псориатической болезни.

Psoriasis (PS) and psoriatic arthritis (PsA) are interrelated diseases that occur in approximately 30% of patients and are characterized by the presence of a systemic inflammatory reaction that occurs as a result of a violation of the functional state of the immune system. With the advent of new technologies, several new pro-inflammatory cytokines, such as IL-23, IL-31, and IL-33, which play an important role in the pathogenesis of the psoriatic process, have been discovered and characterized. It was determined that single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the promoter regions of the IL23, IL31 and IL33 genes play an important role in controlling the expression of relevant cytokines involved in the immunopathogenesis of psoriatic disease. The purpose of the study: to analyze the distribution of genotypes and allelic variants of polymorphisms of the IL23A (rs2066808), IL23R (rs2201841), IL31 (rs7977932) and IL33 (rs7044343), in order to search for genetic markers of predisposition to psoriasis and psoriatic arthritis. Materials and methods. The genotyping of the patients was conducted: psoriasis (PS, n = 77), median age 31.0 years (27.0-43.0), psoriatic arthritis (PsA, n = 99), median age 49.0 years (39.0-56.0) and practically healthy residents of Krasnoyarsk (n = 103), a median age of 32.0 years (24.0-38.0). DNA was isolated from whole venous blood using a standard sorbent kit. Genotyping of single nucleotide polymorphisms IL23A (rs2066808), IL23R (rs2201841), IL31 (rs7977932), IL33 (rs7044343) was carried out using real-time PCR using specific oligonucleotide primers and fluorescentlylabeled probes. Results and discussion. The frequencies of allelic variants of the studied cytokine genes in the control group obtained during the study correspond to their distribution in Caucasoid populations – the alleles IL23A * T, IL23R * T, IL31 * C, IL33 * C prevail. When comparing the distribution frequency of allelic variants of the IL23A, IL23R, IL31, IL33 genes, we did not obtain statistically significant differences between patients and the control group. Conclusions. Despite the fact that when comparing the distribution frequency of allelic variants of the IL23A, IL23R, IL31, IL33 genes, we did not obtain statistically significant differences between the patients and the control group, there are results worthy of attention. So, in patients with PS, the frequency of the C * IL23A allelic variant (rs2066808) is lower than in the population sample, which may indicate its specific role in relation to the development of the disease. All this dictates the need to continue research with the assessment of other SNPs and increase the sample of patients in search of potential genetic markers of psoriatic disease.

псориазпсориатический артритцитокиныIL23IL31IL33полиморфизм геновpsoriatic arthritiscytokinesIL23IL31IL33gene polymorphismReferencesБарило А.А., Смольникова М.В., Смирнова С.В. Частота распределения генотипов полиморфизма IL4 (rs 2243250) при псориазе и псориатическом артрите // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2019. Т. 23, № 1. C. 75-80.Barilo A.A., Smolnikova M.V., Smirnova S.V. The frequency of distribution of the genotypes of the IL4 polymorphism (rs 2243250) in psoriasis and psoriatic arthritis. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding, 2019, Vol. 23, no. 1, pp. 75-80. (In Russ.)Барило А.А., Смирнова С.В., Смольникова М.В. Показатели иммунитета у больных псориатическим артритом в зависимости от возраста // Медицинская иммунология, 2019. Т. 21, № 1. С. 69-76. doi: 10.15789/1563-0625-2019-1-69-76.Barilo A.A., Smirnova S.V., Smolnikova M.V. Age-dependent indexes of immunity in the patients with psoriatic arthritis. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2019, Vol. 21, no. 1, pp. 69-76. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2019-1-69-76.Abdollahi E., Tavasolian F., Momtazi-Borojeni A.A., Samadi M., Rafatpanah H. Protective role of R381Q (rs11209026) polymorphism in IL-23R gene in immune-mediated diseases: A comprehensive review. J. Immunotoxicol., 2016, Vol. 13, no. 3, pp. 286-300.Abdollahi E., Tavasolian F., Momtazi-Borojeni A.A., Samadi M., Rafatpanah H. Protective role of R381Q (rs11209026) polymorphism in IL-23R gene in immune-mediated diseases: A comprehensive review. J. Immunotoxicol., 2016, Vol. 13, no. 3, pp. 286-300.Czarnecka-Operacz M., Polanska A., Klimanska M., Teresiak-Mikołajczak E., Molinska-Glura M., Adamski Z., Jenerowicz D. Itching sensation in psoriatic patients and its relation to body mass index and IL-17 and IL-31 concentrations. Postepy Dermatol. Alergol., Vol. 2015, no. 32, pp. 426-430.Czarnecka-Operacz M., Polanska A., Klimanska M., Teresiak-Mikołajczak E., Molinska-Glura M., Adamski Z., Jenerowicz D. Itching sensation in psoriatic patients and its relation to body mass index and IL-17 and IL-31 concentrations. Postepy Dermatol. Alergol., Vol. 2015, no. 32, pp. 426-430.Eirís N., González-Lara L., Santos-Juanes J., Queiro R,. Coto E., Coto-Segura P. Genetic variation at IL12B, IL23R and IL23A is associated with psoriasis severity, psoriatic arthritis and type 2 diabetes mellitus. J. Dermatol. Sci., 2014, Vol. 75, no. 3, pp.167-172.Eirís N., González-Lara L., Santos-Juanes J., Queiro R,. Coto E., Coto-Segura P. Genetic variation at IL12B, IL23R and IL23A is associated with psoriasis severity, psoriatic arthritis and type 2 diabetes mellitus. J. Dermatol. Sci., 2014, Vol. 75, no. 3, pp.167-172.Fan D., Ding N., Yang T., Wu S., Liu S., Liu L., Hu Y., Duan Z., Xia G., Xu S., Xu J., Ding C., Pan F. Single nucleotide polymorphisms of the interleukin-33 (IL-33) gene are associated with ankylosing spondylitis in Chinese individuals: a case-control pilot study. Scand. J. Rheumatol., 2014, Vol. 43, no. 5, pp. 374-379.Fan D., Ding N., Yang T., Wu S., Liu S., Liu L., Hu Y., Duan Z., Xia G., Xu S., Xu J., Ding C., Pan F. Single nucleotide polymorphisms of the interleukin-33 (IL-33) gene are associated with ankylosing spondylitis in Chinese individuals: a case-control pilot study. Scand. J. Rheumatol., 2014, Vol. 43, no. 5, pp. 374-379.Filiz B., Yıldırım M., Öztürk K.H., Şirin F.B., Çelik S., Erturan İ., Korkmaz S., Orhan H. Evaluation of interleukin-23 receptor (IL-23R) gene polymorphisms and serum IL-23 levels in patients with psoriasis. Turk. J. Med. Sci., 2019, Vol. 49, no. 5, pp. 1386-1394.Filiz B., Yıldırım M., Öztürk K.H., Şirin F.B., Çelik S., Erturan İ., Korkmaz S., Orhan H. Evaluation of interleukin-23 receptor (IL-23R) gene polymorphisms and serum IL-23 levels in patients with psoriasis. Turk. J. Med. Sci., 2019, Vol. 49, no. 5, pp. 1386-1394.Indhumathi S., Rajappa M., Chandrashekar L., Ananthanarayanan P.H., Thappa D.M., Negi V.S. al. Investigation of association of the IL12B and IL-23R genetic variations with psoriatic risk in a South Indian Tamil cohort. Hum. Immunol., 2016, Vol. 77, pp. 54-62.Indhumathi S., Rajappa M., Chandrashekar L., Ananthanarayanan P.H., Thappa D.M., Negi V.S. al. Investigation of association of the IL12B and IL-23R genetic variations with psoriatic risk in a South Indian Tamil cohort. Hum. Immunol., 2016, Vol. 77, pp. 54-62.Lan C.C., Tu H.P., Wu C.S., Ko Y.C., Yu H.S., Lu Y.W., Li W.C., Chen Y.C., Chen G.S. Distinct Spink5 and Il-31 polymorphisms are associated with atopic eczema and non-atopic hand dermatitis in Taiwanese nursing population. Exp. Dermatol., 2011, Vol. 20, no. 12, pp. 975-979.Lan C.C., Tu H.P., Wu C.S., Ko Y.C., Yu H.S., Lu Y.W., Li W.C., Chen Y.C., Chen G.S. Distinct Spink5 and Il-31 polymorphisms are associated with atopic eczema and non-atopic hand dermatitis in Taiwanese nursing population. Exp. Dermatol., 2011, Vol. 20, no. 12, pp. 975-979.Nattkemper L.A., Tey H.L., Valdes-Rodriguez R., Lee H., Mollanazar N.K., Albornoz C., Sanders K.M., Yosipovitch G. The genetics of chronic itch: gene expression in the skin of patients with atopic dermatitis and psoriasis with severe itch. J. Invest. Dermatol., 2018, Vol. 138, pp. 1311-1317.Nattkemper L.A., Tey H.L., Valdes-Rodriguez R., Lee H., Mollanazar N.K., Albornoz C., Sanders K.M., Yosipovitch G. The genetics of chronic itch: gene expression in the skin of patients with atopic dermatitis and psoriasis with severe itch. J. Invest. Dermatol., 2018, Vol. 138, pp. 1311-1317.Niyonsaba F., Ushio H., Hara M., Yokoi H., Tominaga M., Takamori K., Kajiwara N., Saito H., Nagaoka I., Ogawa H., Okumura K. Antimicrobial peptides human beta-defensins and cathelicidin LL-37 induce the secretion of a pruritogenic cytokine IL-31 by human mast cells. J. Immunol., 2010, Vol. 184, pp. 3526-3534.Niyonsaba F., Ushio H., Hara M., Yokoi H., Tominaga M., Takamori K., Kajiwara N., Saito H., Nagaoka I., Ogawa H., Okumura K. Antimicrobial peptides human beta-defensins and cathelicidin LL-37 induce the secretion of a pruritogenic cytokine IL-31 by human mast cells. J. Immunol., 2010, Vol. 184, pp. 3526-3534.Popa O.M., Kriegova E., Popa L., Schneiderova P., Dutescu M.I., Bojinca M., Bara C., Petrek M. Association study in Romanians confirms IL23A gene haplotype block rs2066808/rs11171806 as conferring risk to psoriatic arthritis. Cytokine, 2013, Vol. 63, no. 1, pp. 67-73.Popa O.M., Kriegova E., Popa L., Schneiderova P., Dutescu M.I., Bojinca M., Bara C., Petrek M. Association study in Romanians confirms IL23A gene haplotype block rs2066808/rs11171806 as conferring risk to psoriatic arthritis. Cytokine, 2013, Vol. 63, no. 1, pp. 67-73.Sehat M., Talaei R., Dadgostar E., Nikoueinejad H., Akbari H. Iran evaluating serum levels of IL-33, IL-36, IL-37 and gene expression of il-37 in patients with psoriasis vulgaris. J. Allergy Asthma Immunol., 2018, Vol. 17, no. 2, pp. 179-187.Sehat M., Talaei R., Dadgostar E., Nikoueinejad H., Akbari H. Iran evaluating serum levels of IL-33, IL-36, IL-37 and gene expression of il-37 in patients with psoriasis vulgaris. J. Allergy Asthma Immunol., 2018, Vol. 17, no. 2, pp. 179-187.Sofen H., Smith S., Matheson R.T., Leonardi C.L., Calderon C., Brodmerkel C., Li K., Campbell K., Marciniak S.J., Wasfi Y., Wang Y., Szapary P., Krueger J.G. Guselkumab (an IL-23-specific mAb) demonstrates clinical and molecular response in patients with moderate-to-severe psoriasis. J. Allergy Clin. Immunol., 2014, Vol. 133, no. 4, pp. 1032-1040.Sofen H., Smith S., Matheson R.T., Leonardi C.L., Calderon C., Brodmerkel C., Li K., Campbell K., Marciniak S.J., Wasfi Y., Wang Y., Szapary P., Krueger J.G. Guselkumab (an IL-23-specific mAb) demonstrates clinical and molecular response in patients with moderate-to-severe psoriasis. J. Allergy Clin. Immunol., 2014, Vol. 133, no. 4, pp. 1032-1040.Zhu K.J., Zhu C.Y., Shi G., Fan Y.M. Association of IL23R polymorphisms with psoriasis and psoriatic arthritis: a metaanalysis. Inflamm. Res., 2012, Vol. 61, pp. 1149-1154.Zhu K.J., Zhu C.Y., Shi G., Fan Y.M. Association of IL23R polymorphisms with psoriasis and psoriatic arthritis: a metaanalysis. Inflamm. Res., 2012, Vol. 61, pp. 1149-1154.

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