pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2017-27-5-607-613pulmo-916Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESАссоциация полиморфных вариантов генов Toll-подобных рецепторов TLR1 и TLR6 с развитием бронхиальной астмыAn association between TLR1 and TLR6 gene polymorphism and development of bronchial asthmaГималоваГ. Ф.GimalovaG. F.

к. б. н., научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики человека

 

тел.: (347) 235-60-88

450054, Республика Башкортостан, Уфа, проспект Октября, 71

Candidate of Biology, Researcher, Laboratory of Human Molecular Genetics

tel.: (347) 235-60-88

pr. Oktyabrya 71, Ufa, 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

galiyagimalova@gmail.comКарунасА. С.KarunasA. S.

д. б. н., к. м. н., профессор Российской академии образования, заместитель директора по научной работе

тел.: (347) 235-60-88

450054, Республика Башкортостан, Уфа, проспект Октября, 71

450076, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Заки Валиди, 32

 

Doctor of Biology, Candidate of Medicine, Professor, Deputy Director for Science

Department of Genetics and Basic Medicine

tel.: (347) 235-60-88

pr. Oktyabrya 71, Ufa, 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

ul. Z.Validi 32, Ufa, 450076, Republic of Bashkortostan, Russia

carunas@list.ruФедороваЮ. Ю.FedorovaYu. Yu.

к. б. н., научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики человека

тел.: (347) 235-60-88

450054, Республика Башкортостан, Уфа, проспект Октября, 71

Researcher, Laboratory of Human Molecular Genetics

tel.: (347) 235-60-88

pr. Oktyabrya 71, Ufa, 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

fedorova-y@yandex.ruЗагидуллинШ. З.ZagidullinSh. Z.

д. м. н., профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней

тел.: (347) 237-71-14

450008, Приволжский федеральный округ, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, 3

Doctor of Medicine, Professor, Head of Department of Propaedeutics of Internal Diseases

tel.: (347) 237-71-14

 

ul. Lenina 3, Ufa, 450000, Republic of Bashkortostan, Russia

zshamil@inbox.ruЭткинаЭ. И.EtkinaE. I.

д. м. н., профессор, заведующая кафедрой детских болезней

 тел.: (347) 223-11-71

450008, Приволжский федеральный округ, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Ленина, 3

Doctor of Medicine, Professor, Head of Department of Pediatric Diseases

 tel.: (347) 223-11-71

ul. Lenina 3, Ufa, 450000, Republic of Bashkortostan, Russia

pedkaf@rambler.ruХуснутдиноваЭ. К.KhusnutdinovaE. K.

д. б. н., профессор, академик Академии наук Республики Башкортостан, член-корреспондент Российской академии образования, временно исполняющая обязанности директора

тел.: (347) 235-60-88

450054, Республика Башкортостан, Уфа, проспект Октября, 71

450076, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Заки Валиди, 32

Doctor of Biology, Professor, Academician of Academy of Science, Republic of Bashkortostan; Acting Director

Head of Department of Genetics and Basic Medicine

tel.: (347) 235-60-88

pr. Oktyabrya 71, Ufa, 450054, Republic of Bashkortostan, Russia

ul. Z.Validi 32, Ufa, 450076, Republic of Bashkortostan, Russia

elzakh@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт биохимии и генетики» Уфимского научного центра Российской академии наукРоссияFederal Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Scientific Center, Russian Academy of ScienceRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт биохимии и генетики» Уфимского научного центра Российской академии наук Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный университет» Министерства образования и науки Российской ФедерацииРоссияFederal Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Scientific Center, Russian Academy of Science Bashkir State UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияBashkir State Medical UniversityRussian Federation201724122017275607613Copyright © Гималова Г.Ф., Карунас А.С., Федорова Ю.Ю., Загидуллин Ш.З., Эткина Э.И., Хуснутдинова Э.К., 20172017Гималова Г.Ф., Карунас А.С., Федорова Ю.Ю., Загидуллин Ш.З., Эткина Э.И., Хуснутдинова Э.К.Gimalova G.F., Karunas A.S., Fedorova Y.Y., Zagidullin S.Z., Etkina E.I., Khusnutdinova E.K.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/916

Бронхиальная астма (БА) – распространенное хроническое воспалительное заболевание дыхательных путей, в котором принимают участие многие клетки и клеточные элементы. БА имеет многофакторную природу и развивается при тесном взаимодействии генетической предрасположенности и факторов окружающей среды. В последнее время большой интерес представляют исследования, посвященные участию врожденного иммунитета в развитии аллергических заболеваний системы. В различных популяциях мира показана ассоциация с развитием БА полиморфных вариантов генов Toll-подобных рецепторов.

Целью настоящей работы явился анализ ассоциации полиморфных локусов генов TLR1 и TLR6 с развитием БА у больных русской этнической принадлежности, проживающих на территории Республики Башкортостан.

Материалы и методы

Материалы и методы. Материалом для исследования служили образцы ДНК больных БА неродственных индивидов (n = 179) и практически здоровых лиц (n = 121) русской этнической принадлежности. ДНК выделена методом фенольно-хлороформной экстракции. Генотипирование полиморфных вариантов осуществлялось методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Результаты

Результаты. По результатам проведенного анализа выявлена ассоциация полиморфных локусов rs5743571 гена TLR1 и rs5743794 гена TLR6 с развитием БА.

Заключение

Заключение. Продемонстрирована значительная роль генов TLR1 и TLR6 в формировании предрасположенности к БА в русской популяции. Аллель rs5743571*C и генотип rs5743571*CC полиморфного локуса гена TLR1 являются маркерами повышенного риска, а генотип rs5743571*CT данного полиморфного варианта – маркером пониженного риска развития БА. Полученные данные будут способствовать лучшему пониманию механизмов защиты от атопической сенсибилизации и последующего развития атопической БА с участием TLR2-гетеродимеров.

The aim of this study was to analyze an association between TLR1 and TLR6 gene polymorphism and development of bronchial asthma in Russian patients living at the Republic of Bashkortostan.

Methods

Methods. We investigated DNA samples of unrelated individuals (n = 179) and healthy volunteers (n = 121) of Russian ethnic group. DNA was extracted by phenol-chlorophorm extraction. Genotyping of polymorphic variant was performed by the real-time polymerase chain reaction.

Results

Results. An association between rs5743571 polymorphism in the TLR1 gene and rs5743794 polymorphism in the TLR6 gene with occurrence of bronchial asthma has been found.

Conclusion

Conclusion. TLR1 and TLR6 genes are important for asthma susceptibility in Russian population. Polymorphism in rs5743571*C allele and rs5743571*CC genotype of TLR1 gene could be used as high-risk markers; rs5743571*CT genotype of this polymorphic variant could be used as low-risk marker of asthma occurrence. These results can improve our knowledge on defensive mechanisms against atopic sensitization including TLR2 heterodimers and subsequent development of atopic asthma.

бронхиальная астмаанализ ассоциациигены Toll-подобных рецепторовbronchial asthmaassociationToll-like receptorsуgenesReferencesGlobal Initiative for Asthma. 2017 GINA Reports, Global strategy for asthma management and prevention. Vancouver, USA; 2017. Available at: http://ginasthma.org/2017-gina-report-global-strategy-for-asthma-management-and-prevention/Global Initiative for Asthma. 2017 GINA Reports, Global strategy for asthma management and prevention. Vancouver, USA; 2017. Available at: http://ginasthma.org/2017-gina-report-global-strategy-for-asthma-management-and-prevention/Chuchalin A.G., Khaltaev N., Аntonov N.S. et al. Chronic respiratory diseases and risk factors in 12 regions of the Russian Federation. Int. J. COPD. 2014; 9 (1): 963–974. DOI: 10.2147/COPD.S67283.Chuchalin A.G., Khaltaev N., Аntonov N.S. et al. Chronic respiratory diseases and risk factors in 12 regions of the Russian Federation. Int. J. COPD. 2014; 9 (1): 963–974. DOI: 10.2147/COPD.S67283.Национальная программа «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика». М.; 2012.Bronchial Asthma in Children. Strategy and Prevention. The National Program. Moscow; 2012 (in Russian).Титова Н.Д. Значение врожденной системы иммунитета в возникновении аллергических заболеваний. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2009; 3: 32–39.Titova N.D. A role of the innate immunity for occurrence of allergic diseases. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. 2009; 3: 32–39 (in Russian).Duez C., Gosset P., Tonnel A.B. Dendritic cells and toll-like receptors in allergy and asthma. Eur. J. Dermatol. 2006; 16 (1): 12–16.Duez C., Gosset P., Tonnel A.B. Dendritic cells and toll-like receptors in allergy and asthma. Eur. J. Dermatol. 2006; 16 (1): 12–16.Cook D.N., Pisetsky D.S., Schwartz D.A. Toll-like receptors in the pathogenesis of human disease. Nat. Immunol. 2004; 5: 975–979. DOI: 10.1038/ni1116.Cook D.N., Pisetsky D.S., Schwartz D.A. Toll-like receptors in the pathogenesis of human disease. Nat. Immunol. 2004; 5: 975–979. DOI: 10.1038/ni1116.Kormann M.S.D., Depner M., Hartl D. et al. Toll-like receptor heterodimer variants protect from childhood asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 122 (1): 86–92.e8. DOI: 10.1016/j.jaci.2008.04.039.Kormann M.S.D., Depner M., Hartl D. et al. Toll-like receptor heterodimer variants protect from childhood asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 122 (1): 86–92.e8. DOI: 10.1016/j.jaci.2008.04.039.Smit L.A., Siroux V., Bouzigon E. et al. CD14 and toll-like receptor gene polymorphisms, country living, and asthma in adults. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009; 179 (5): 363–368. DOI: 10.1164/rccm.200810-1533OC.Smit L.A., Siroux V., Bouzigon E. et al. CD14 and toll-like receptor gene polymorphisms, country living, and asthma in adults. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2009; 179 (5): 363–368. DOI: 10.1164/rccm.200810-1533OC.Bjørnvold M., Munthe-Kaas M.C., Egeland T. et al. A TLR2 polymorphism is associated with type 1 diabetes and allergic asthma. Genes Immun. 2009; 10: 181–187. DOI: 10.1038/gene.2008.100.Bjørnvold M., Munthe-Kaas M.C., Egeland T. et al. A TLR2 polymorphism is associated with type 1 diabetes and allergic asthma. Genes Immun. 2009; 10: 181–187. DOI: 10.1038/gene.2008.100.Qian F.H., Zhang Q., Zhou L.F. et al. Polymorphisms in the Toll-like receptor 2 subfamily and risk of asthma: a case-control analysis in a Chinese population. J. Invest. Allergol. Clin. Immunol. 2010; 20: 340–346.Qian F.H., Zhang Q., Zhou L.F. et al. Polymorphisms in the Toll-like receptor 2 subfamily and risk of asthma: a case-control analysis in a Chinese population. J. Invest. Allergol. Clin. Immunol. 2010; 20: 340–346.Ortiz-Martínez M.G., Frías-Belén O., Nazario-Jiménez S. et al. A case-control study of innate immunity pathway gene polymorphisms in Puerto Ricans reveals association of toll-like receptor 2 +596 variant with asthma. BMC Pulm. Med. 2016; 16 (1): 112. DOI: 10.1186/s12890-016-0272-7.Ortiz-Martínez M.G., Frías-Belén O., Nazario-Jiménez S. et al. A case-control study of innate immunity pathway gene polymorphisms in Puerto Ricans reveals association of toll-like receptor 2 +596 variant with asthma. BMC Pulm. Med. 2016; 16 (1): 112. DOI: 10.1186/s12890-016-0272-7.Hoffjan S., Stemmler S., Parwez Q. et al. Evaluation of the Toll-like receptor 6 Ser249Pro polymorphism in patients with asthma, atopic dermatitis and chronic obstructive pulmonary disease. BMC Med. Genet. 2005; 6: 34. DOI: 10.1186/1471-2350-6-34.Hoffjan S., Stemmler S., Parwez Q. et al. Evaluation of the Toll-like receptor 6 Ser249Pro polymorphism in patients with asthma, atopic dermatitis and chronic obstructive pulmonary disease. BMC Med. Genet. 2005; 6: 34. DOI: 10.1186/1471-2350-6-34.Lazarus R., Klimecki W.T., Raby B.A. et al. Single-nucleotide polymorphisms in the Toll-like receptor 9 gene (TLR9): frequencies, pairwise linkage disequilibrium, and haplotypes in three U.S. ethnic groups and exploratory case-control disease association studies. Genomics. 2003; 81 (1): 85–91. DOI: 10.1016/S0888-7543(02)00022-8.Lazarus R., Klimecki W.T., Raby B.A. et al. Single-nucleotide polymorphisms in the Toll-like receptor 9 gene (TLR9): frequencies, pairwise linkage disequilibrium, and haplotypes in three U.S. ethnic groups and exploratory case-control disease association studies. Genomics. 2003; 81 (1): 85–91. DOI: 10.1016/S0888-7543(02)00022-8.Lachheb J., Dhifallah I.B., Chelbi H. et al. Toll-like receptors and CD14 genes polymorphisms and susceptibility to asthma in Tunisian children. Tissue Antigens. 2008; 71 (5): 417–425. DOI: 10.1111/j.1399-0039.2008.01011.x.Lachheb J., Dhifallah I.B., Chelbi H. et al. Toll-like receptors and CD14 genes polymorphisms and susceptibility to asthma in Tunisian children. Tissue Antigens. 2008; 71 (5): 417–425. DOI: 10.1111/j.1399-0039.2008.01011.x.Lazarus R., Raby B.A., Lange C. et al. Toll-like receptor 10 genetic variation is associated with asthma in two independent samples. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004; 170 (6): 594–600. DOI: 10.1164/rccm.200404-491OC.Lazarus R., Raby B.A., Lange C. et al. Toll-like receptor 10 genetic variation is associated with asthma in two independent samples. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004; 170 (6): 594–600. DOI: 10.1164/rccm.200404-491OC.Oh D.Y., Schumann R.R., Hamann L. et al. Association of the toll-like receptor 2 A16934T promoter polymorphism with severe atopic dermatitis. Allergy. 2009; 64 (11): 1608–1615. DOI: 10.1111/j.1398-9995.2009.02066.x.Oh D.Y., Schumann R.R., Hamann L. et al. Association of the toll-like receptor 2 A16934T promoter polymorphism with severe atopic dermatitis. Allergy. 2009; 64 (11): 1608–1615. DOI: 10.1111/j.1398-9995.2009.02066.x.Novak N., Yu C.F., Bussmann C. et al. Putative association of a TLR9 promoter polymorphism with atopic eczema. Allergy. 2007; 62 (7): 766–772. DOI: 10.1111/j.1398-9995.2007.01358.x.Novak N., Yu C.F., Bussmann C. et al. Putative association of a TLR9 promoter polymorphism with atopic eczema. Allergy. 2007; 62 (7): 766–772. DOI: 10.1111/j.1398-9995.2007.01358.x.Kang I., Oh Y.K., Lee S.H. et al. Identification of polymorphisms in the Toll-like receptor gene and the association with allergic rhinitis. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2010; 267 (3): 385–389. DOI: 10.1007/s00405-009-1100-y.Kang I., Oh Y.K., Lee S.H. et al. Identification of polymorphisms in the Toll-like receptor gene and the association with allergic rhinitis. Eur. Arch. Otorhinolaryngol. 2010; 267 (3): 385–389. DOI: 10.1007/s00405-009-1100-y.Руденко К.А., Тугуз А.Р., Анохина Е.Н., Муженя Д.В. Полиморфизмы генов Toll-подобных рецепторов, ассоциированные с наследственной отягощенностью и возрастом манифестации бронхиальной астмы. Иммунология. 2014; (3): 160–163.Rudenko K.A., Tuguz A.R., Anokhina E.N., Muzhenya D.V. Toll-like receptor gene polymorphism associated with family history and the age of bronchial asthma onset. Immunologiya. 2014; (3): 160–163 (in Russian).Гималова Г.Ф., Карунас А.С., Федорова Ю.Ю. и др. Ассоциация полиморфных вариантов генов Toll-подобных рецепторов с атопическим дерматитом в Республике Башкортостан. Молекулярная биология. 2014; 48 (2): 265–276. DOI: 10.7868/S0026898414020062.Gimalova G.F., Karunas A.S., Fedorova Yu.Yu. et al. An association between Toll-like receptor gene polymorphism and atopic dermatitis in patients at the Republic of Bashkortostan. Molekulyarnaya biologiya. 2014; 48 (2): 265–276. DOI: 10.7868/S0026898414020062 (in Russian).Schlesselman J. Case Control Studies: Design, Conduct, Analysis. New York: Oxford University Press; 1982.Schlesselman J. Case Control Studies: Design, Conduct, Analysis. New York: Oxford University Press; 1982.Rock F.L., Hardiman G., Timans J.C. et al. A family of human receptors structurally related to Drosophila Toll. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1998; 95 (2): 588–593.Rock F.L., Hardiman G., Timans J.C. et al. A family of human receptors structurally related to Drosophila Toll. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1998; 95 (2): 588–593.Tantisira K., Klimecki W.T., Lazarus R. et al. Toll like receptor 6 gene (TLR6): single-nucleotide polymorphism frequencies and preliminary association with the diagnosis of asthma. Genes Immun. 2004; 5: 343–346. DOI: 10.1038/sj.gene.6364096.Tantisira K., Klimecki W.T., Lazarus R. et al. Toll like receptor 6 gene (TLR6): single-nucleotide polymorphism frequencies and preliminary association with the diagnosis of asthma. Genes Immun. 2004; 5: 343–346. DOI: 10.1038/sj.gene.6364096.Lau M.Y.Z., Dharmage S.C., Burgess J.A. et al. The interaction between farming/rural environment and TLR2, TLR4, TLR6 and CD14 genetic polymorphisms in relation to early- and late-onset asthma. Sci. Rep. 2017; 7: 43681. DOI: 10.1038/srep43681.Lau M.Y.Z., Dharmage S.C., Burgess J.A. et al. The interaction between farming/rural environment and TLR2, TLR4, TLR6 and CD14 genetic polymorphisms in relation to early- and late-onset asthma. Sci. Rep. 2017; 7: 43681. DOI: 10.1038/srep43681.

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