mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-AOT-16854mimmun-3042Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSАнализ распределения полиморфизмов гена фиколина (FCN2) у детей с бронхиальной астмой различной тяжестиAnalysis of the distribution of ficolin gene polymorphisms (FCN2) in children with bronchial asthmas of various severityСмольниковаМ. В.SmolnikovaM. V.

Смольникова Марина Викторовна - к.б.н., руководитель группы молекулярно-генетических исследований, ведущий научный сотрудник,

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

Marina V. Smolnikova - Ph.D. (Biology), Head of the Molecular Genetic Research Group, Leading Research Associate,

3g Partizan Zheleznyak St, Krasnoyarsk 660022

smarinv@yansdex.ruАфоничеваК. В.AfonichevaK. V.

младший научный сотрудник группы молекулярно-генетических исследований,

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

Junior Research Associate at the Molecular Genetic Research Group, 

3g Partizan Zheleznyak St, Krasnoyarsk 660022

МарченкоИ. В.MarchenkoI. V.

младший научный сотрудник группы молекулярно-генетических исследований,

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

Junior Research Associate at the Molecular Genetic Research Group, 

3g Partizan Zheleznyak St, Krasnoyarsk 660022

ТерещенкоС. Ю.TereshchenkoS. Yu.

д.м.н., профессор, заведующий клиническим отделением соматического и психического здоровья детей, 

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

PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Clinical Department of Somatic and Mental Health of Children, 

3g Partizan Zheleznyak St, Krasnoyarsk 660022

Научно-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 SciencesRussian Federation202426072024264727732Copyright © Смольникова М.В., Афоничева К.В., Марченко И.В., Терещенко С.Ю., 20242024Смольникова М.В., Афоничева К.В., Марченко И.В., Терещенко С.Ю.Smolnikova M.V., Afonicheva K.V., Marchenko I.V., Tereshchenko S.Y.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/3042

Бронхиальная астма (БА) представляет собой одно из самых распространенных хронических заболеваний во всех возрастных группах. Астма имеет гетерогенные фенотипы с различной этиологией. В связи с этим для классификации БА используется множество параметров, например, степень тяжести и уровень контроля течения. Фенотип БА во многом зависит от состояния иммунной системы, а врожденный иммунитет играет важную роль в восприимчивости и патофизиологии астмы. Система комплемента (СК) является одним из компонентов гуморального иммунитета и состоит из комплекса защитных протеолитических ферментов (в том числе лектинов). Фиколин-2 (L-фиколин) является одной из основных опсонирующих молекул респираторного секрета и протеином лектинового пути активации СК. Наличие полиморфизмов в гене L-фиколина влияют на уровень экспрессии, нарушение его связывающей способности, что может быть ассоциировано с более высокой восприимчивостью к инфекциям и вирусам, а также предрасположенностью к астме.

Цель – изучить распространенность полиморфизмов rs17549193 и rs7851696 гена L-фиколина (FCN2) у детей больных бронхиальной астмой различной степени тяжести.

Исследованы русские дети, направленные в детский аллергологический центр (Красноярск, Россия), в возрасте от 8 до 18 лет. Дети с БА были разделены на группы в зависимости от степени тяжести заболевания в соответствии с GINA-2023: легкая (n = 146) и тяжелая (включала персистирующую средней тяжести и тяжелую персистирующую, n = 254). В группу сравнения включены дети сопоставимые по возрасту и полу без БА, аллергии и инфекций. Экстракция ДНК из венозной крови проведена с использованием сорбентного метода. Генотипирование полиморфизмов rs17549193 и rs7851696 гена FCN2 произведено методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Полученные результаты представляют информативные данные о частоте распределения полиморфных вариантов гена FCN2 в популяции здорового населения русской национальности и у детей с социально и экономически важным заболеванием – бронхиальной астмой. Распределение rs17549193 и rs7851696 FCN2 соответствует мировым европеоидным популяциям. Статистически значимых отличий между больными астмой с разной степенью тяжести заболевания и здоровыми в исследованной выборке не выявлено.

Результаты исследования указывают на расширение выборки и спектра исследуемых полиморфных генов протеинов лектинового пути активации СК в связи с их важным значением для профилактики тяжелых форм заболеваний, а также на их значимость в функционировании иммунной системы.

Asthma is one of the most common chronic diseases in all age groups. Asthma has heterogeneous phenotypes with different etiologies. Many parameters are used to classify asthma, for example, the severity and level of flow control. The asthma phenotype is dependent on the state of the immune system, and innate immunity plays an important role in the susceptibility and pathophysiology of asthma. The complement system (CS) consists of a complex of protective proteolytic enzymes (including lectins). Ficolin-2 (L-ficolin) is one of the main opsonizing molecules of respiratory secretions and a protein of the lectin pathway of CS activation. Polymorphisms in the L-ficolin gene affect the level of expression which may be associated with a higher susceptibility to infections and viruses, as well as a predisposition to asthma.

Aim: To study the distribution of polymorphisms rs17549193 and rs7851696 of the L-ficolin (FCN2) gene in children with asthma of varying severity.

Russian children from the Children’s Allergy Center (Krasnoyarsk, Russia), aged from 8 to 18 years, were studied. Children with asthma were divided into groups depending on the severity of the disease in accordance with GINA-2023: mild (n = 146) and severe (n = 254). The comparison group included children of comparable age and gender without asthma, allergies or infections. DNA extraction from blood was performed using the sorbent method. Genotyping of polymorphisms rs17549193 and rs7851696 FCN2 was performed by real-time polymerase chain reaction.

The results obtained provide distribution of the polymorphic variants FCN2 gene in the population of healthy Russian children and in children with a socially and economically important disease, namely asthma. The distribution of rs17549193 and rs7851696 FCN2 corresponds to the global Caucasoid populations. There were no statistically significant differences between asthma patients with varying degrees of severity of the disease and healthy ones in the studied sample.

The results indicate an expansion of the sample and range of studied polymorphic genes of proteins of the lectin pathway of CS activation due to their importance for the prevention of severe forms of diseases, as well as their significance in the functioning of the immune system.

астмастепень тяжестидетификолингенетический полиморфизмasthmaseveritychildrenficolingenetic polymorphismИсследование выполнено при финансовой поддержке «Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках реализации научного проекта № 20231102-06108 «Разработка системы критериев предрасположенности населения Крайнего Севера к заболеваниям бронхолегочной системы на основе генетических маркеров: пути к персонификации и здоровьесбережению».ReferencesСмольникова М.В., Терещенко С.Ю. Протеины лектинового пути активации системы комплемента: иммунобиологические функции, генетика и участие в патогенезе заболеваний человека // Инфекция и иммунитет, 2022. Т. 12, № 2. C. 209-221. doi: 10.15789/2220-7619-POT-1777.Smolnikova M.V., Tereshchenko S.Yu. Proteins of the lectin pathway of the complement system activation: immunobiological functions, genetics and involvement in the pathogenesis of human diseases. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, Vol. 12, no. 2, pp. 209-221. (In Russ.) doi: 10.15789/2220-7619-POT-1777.Badarukhiya J.A., Tupperwar N., Nizamuddin S., Mulpur A.K., Thangaraj K. Novel FCN2 Variants and Haplotypes are Associated with Rheumatic Heart Disease. DNA Cell Biol., 2021, Vol. 40, no. 10, pp. 1338-1348.Badarukhiya J.A., Tupperwar N., Nizamuddin S., Mulpur A.K., Thangaraj K. Novel FCN2 Variants and Haplotypes are Associated with Rheumatic Heart Disease. DNA Cell Biol., 2021, Vol. 40, no. 10, pp. 1338-1348.Bjarnadottir H., Arnardottir M., Ludviksson B.R. Frequency and distribution of FCN2 and FCN3 functional variants among MBL2 genotypes. Immunogenetics, 2016, no. 68, pp. 315-325.Bjarnadottir H., Arnardottir M., Ludviksson B.R. Frequency and distribution of FCN2 and FCN3 functional variants among MBL2 genotypes. Immunogenetics, 2016, no. 68, pp. 315-325.Cedzynski M., Nuytinck L., Atkinson A.P.M., St Swierzko A., Zeman K., Szemraj J., Szala A., Turner M.L., Kilpatrick D.C. Extremes of l-ficolin concentration in children with recurrent infections are associated with single nucleotide polymorphisms in the FCN2 gene. Clin. Exp. Immunol., 2007, Vol. 150, no. 1, pp. 99-104.Cedzynski M., Nuytinck L., Atkinson A.P.M., St Swierzko A., Zeman K., Szemraj J., Szala A., Turner M.L., Kilpatrick D.C. Extremes of l-ficolin concentration in children with recurrent infections are associated with single nucleotide polymorphisms in the FCN2 gene. Clin. Exp. Immunol., 2007, Vol. 150, no. 1, pp. 99-104.Dabrowska-Zamojcin E., Czerewaty M., Malinowski D., Tarnowski M., Słuczanowska-Głabowska S., Domanski L., Safranow K., Pawlik A. Ficolin-2 gene rs7851696 polymorphism is associated with delayed graft function and acute rejection in kidney allograft recipients. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 2018, Vol. 66, no. 1, pp. 65-72.Dabrowska-Zamojcin E., Czerewaty M., Malinowski D., Tarnowski M., Słuczanowska-Głabowska S., Domanski L., Safranow K., Pawlik A. Ficolin-2 gene rs7851696 polymorphism is associated with delayed graft function and acute rejection in kidney allograft recipients. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 2018, Vol. 66, no. 1, pp. 65-72.Dobó J., Kocsis A., Farkas B., Demeter F., Cervenak L., Gál P. The lectin pathway of the complement system—activation, regulation, disease connections and interplay with other (proteolytic) systems. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 3, 1566. doi: 10.3390/ijms25031566.Dobó J., Kocsis A., Farkas B., Demeter F., Cervenak L., Gál P. The lectin pathway of the complement system—activation, regulation, disease connections and interplay with other (proteolytic) systems. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 3, 1566. doi: 10.3390/ijms25031566.Garred P., Honoré C., Ma Y.J., Rørvig S., Cowland J., Borregaard N., Hummelshøj T. The Genetics of Ficolins. JIN, 2010, Vol. 2, no. 1, pp. 3-16.Garred P., Honoré C., Ma Y.J., Rørvig S., Cowland J., Borregaard N., Hummelshøj T. The Genetics of Ficolins. JIN, 2010, Vol. 2, no. 1, pp. 3-16.Gaździcka J., Gołąbek K., Hudy D., Miśkiewicz-Orczyk K., Zięba N., Tynior W., Asman M., Misiołek M., Strzelczyk J.K. Selected SNPs of FCN2 associated with chronic tonsillitis in the polish adult population. Genes (Basel), 2023, Vol. 14, no. 2, 242. doi: 10.3390/genes14020242.Gaździcka J., Gołąbek K., Hudy D., Miśkiewicz-Orczyk K., Zięba N., Tynior W., Asman M., Misiołek M., Strzelczyk J.K. Selected SNPs of FCN2 associated with chronic tonsillitis in the polish adult population. Genes (Basel), 2023, Vol. 14, no. 2, 242. doi: 10.3390/genes14020242.Gil E., Noursadeghi M., Brown J.S. Streptococcus pneumoniae interactions with the complement system. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2022, no. 12, 929483. doi: 10.3389/fcimb.2022.929483.Gil E., Noursadeghi M., Brown J.S. Streptococcus pneumoniae interactions with the complement system. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2022, no. 12, 929483. doi: 10.3389/fcimb.2022.929483.Hummelshoj T., Munthe-Fog L., Madsen H.O., Fujita T., Matsushita M., Garred P. Polymorphisms in the FCN2 gene determine serum variation and function of Ficolin-2. Hum. Mol. Genet., 2005, Vol. 14, no. 12, pp. 1651-1658.Hummelshoj T., Munthe-Fog L., Madsen H.O., Fujita T., Matsushita M., Garred P. Polymorphisms in the FCN2 gene determine serum variation and function of Ficolin-2. Hum. Mol. Genet., 2005, Vol. 14, no. 12, pp. 1651-1658.Jensen M.L., Honoré C., Hummelshøj T., Hansen B.E., Madsen H.O., Garred P. Ficolin-2 recognizes DNA and participates in the clearance of dying host cells. Mol Immunol., 2007, Vol. 44, no. 5, pp. 856-865.Jensen M.L., Honoré C., Hummelshøj T., Hansen B.E., Madsen H.O., Garred P. Ficolin-2 recognizes DNA and participates in the clearance of dying host cells. Mol Immunol., 2007, Vol. 44, no. 5, pp. 856-865.Metzger M.-L., Michelfelder I., Goldacker S., Melkaoui K., Litzman J., Guzman D., Grimbacher B., Salzer U. Low ficolin-2 levels in common variable immunodeficiency patients with bronchiectasis. Clin. Exp. Immunol., 2015, Vol. 179, no. 2, pp. 256-264.Metzger M.-L., Michelfelder I., Goldacker S., Melkaoui K., Litzman J., Guzman D., Grimbacher B., Salzer U. Low ficolin-2 levels in common variable immunodeficiency patients with bronchiectasis. Clin. Exp. Immunol., 2015, Vol. 179, no. 2, pp. 256-264.Pan Q., Chen H., Wang F., Jeza V.T., Hou W., Zhao Y., Xiang T., Zhu Y., Endo Y., Fujita T., Zhang X.-L. L-ficolin binds to the glycoproteins hemagglutinin and neuraminidase and inhibits influenza a virus infection both in vitro and in vivo. J. Innate Immun., 2012, Vol. 4, no. 3, pp. 312-324.Pan Q., Chen H., Wang F., Jeza V.T., Hou W., Zhao Y., Xiang T., Zhu Y., Endo Y., Fujita T., Zhang X.-L. L-ficolin binds to the glycoproteins hemagglutinin and neuraminidase and inhibits influenza a virus infection both in vitro and in vivo. J. Innate Immun., 2012, Vol. 4, no. 3, pp. 312-324.Świerzko A.S., Jarych D., Gajek G., Chojnacka K., Kobiela P., Kufelnicka-Babout M., Michalski M., Sobczuk K., Szala-Poździej A., Matsushita M., Mazela J., Domżalska-Popadiuk I., Kilpatrick D.C., Kalinka J., Sekine H., Cedzyński M. Polymorphisms of the FCN2 Gene 3’UTR Region and Their Clinical Associations in Preterm Newborns. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 741140. doi: 10.3389/fimmu.2021.741140.Świerzko A.S., Jarych D., Gajek G., Chojnacka K., Kobiela P., Kufelnicka-Babout M., Michalski M., Sobczuk K., Szala-Poździej A., Matsushita M., Mazela J., Domżalska-Popadiuk I., Kilpatrick D.C., Kalinka J., Sekine H., Cedzyński M. Polymorphisms of the FCN2 Gene 3’UTR Region and Their Clinical Associations in Preterm Newborns. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 741140. doi: 10.3389/fimmu.2021.741140.Xu D.-D., Wang C., Jiang F., Wei L.-L., Shi L.-Y., Yu X.-M., Liu C.-M., Liu X.-H., Feng X.-M., Ping Z.P., Jiang T.-T., Chen Z.-L., Li Z.-J., Li J.-C. Association of the FCN2 Gene Single Nucleotide Polymorphisms with Susceptibility to Pulmonary Tuberculosis. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 9, e0138356. doi: 10.1371/journal.pone.0138356.Xu D.-D., Wang C., Jiang F., Wei L.-L., Shi L.-Y., Yu X.-M., Liu C.-M., Liu X.-H., Feng X.-M., Ping Z.P., Jiang T.-T., Chen Z.-L., Li Z.-J., Li J.-C. Association of the FCN2 Gene Single Nucleotide Polymorphisms with Susceptibility to Pulmonary Tuberculosis. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 9, e0138356. doi: 10.1371/journal.pone.0138356.

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