Полиморфизмы 836A>G гена MMP9 и -174G/С гена IL-6, ассоциированные с риском развития аллергических заболеваний у детей

Введение. Высокая распространённость детской аллергопатологии определяет необходимость разработки современных подходов к диагностике и профилактике атопических процессов, идентификации чувствительных и специфических биомаркеров иммунорегуляции, в том числе генетических, с детальным анализом отдельных этиопатогенетических звеньев развития заболевания.

Материалы и методы. Обследовано детское население среднего школьного возраста Пермского края: 65 детей с аллергопатологией и 55 относительно здоровых детей. Маркеры гиперчувствительности исследовали с помощью иммуноферментного анализа. SNP-генотипирование проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.

Результаты. У детей с проявлениями аллергии наблюдалось возрастание индекса аллергизации в 1,4 раза, эозинофилов крови — в 2,3 раза, концентрации общего IgE — в 12,6 раза относительно группы здоровых детей (р < 0,001). Показаны значимые ассоциации с развитием аллергопатологии полиморфизмов кандидатных генов 836G*MMP9 (отношение шансов (ОШ) = 2,09; 95% доверительный интервал (ДИ) 1,10–3,99) и -174G*IL-6 (ОШ = 2,25; 95% ДИ 1,20–4,25). Сравнительный анализ комбинации аллелей иммунорегуляторных генов 836G*MMP9/-174G*IL-6 с альтернативными аллельными комбинациями показал её выраженную связь с риском развития аллергических заболеваний (относительный риск 2,08; 95% ДИ 1,27–3,41), активацией маркеров аллергического воспаления: общего IgE и эозинофилов крови (в среднем в 4,5 и 1,8 раза) для детей с аллергопатологией (p = 0,003–0,014).

Ограничения исследования. Исследование ограничено объёмом обследованной выборки.

Заключение. Полученные данные указывают на риск формирования аллергопатологии в популяции детей с комбинацией аллелей кандидатных генов 836G*MMP9/-174G*IL-6, что позволяет рекомендовать использовать полиморфизмы кандидатных генов иммунорегуляции — 836A>G гена MMP9 и -174G/C гена IL-6 в качестве перспективных маркеров ранней диагностики, профилактики и коррекции атопических заболеваний у детей.

Соблюдение этических стандартов. Исследование выполнено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2013 г.) и одобрено Этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (протокол № 9 от 14.03.2023). Все законные представители обследованных детей подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов:
Старкова К.Г. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка, написание текста;
Долгих О.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи;
Легостаева Т.А. — сбор и обработка материала, написание текста.
Все авторы — утверждение окончательного варианта статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Поступила 12.08.2024 / Принята к печати 03.10.2024 / Опубликована 28.12.2024

1. Long A., Bunning B., Sampath V., DeKruyff R.H., Nadeau K.C. Epigenetics and the environment in airway disease: asthma and allergic rhinitis. Adv. Exp. Med. Biol. 2020; 1253: 153–81. https://doi.org/10.1007/978-981-15-3449-2_6

2. Nanda A., Mustafa S.S., Castillo M., Bernstein J.A. Air pollution effects in allergies and asthma. Immunol. Allergy Clin. North. Am. 2022; 42(4): 801–15. https://doi.org/10.1016/j.iac.2022.06.004

3. Ogulur I., Pat Y., Ardicli O., Barletta E., Cevhertas L., Fernandez-Santamaria R., et al. Advances and highlights in biomarkers of allergic diseases. Allergy. 2021; 76(12): 3659–86. https://doi.org/10.1111/all.15089

4. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Чащин В.П., Гудков А.Б. Научные принципы применения биомаркеров в медико-экологических исследованиях (обзор литературы). Экология человека. 2019; (9): 4–14. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-9-4-14 https://elibrary.ru/wswnqj

5. Тийс Р.П., Осипова Л.П. Интерлейкин-6: его роль в организме, генетический полиморфизм и значение при некоторых заболеваниях (литературный обзор). Медицинская генетика. 2022; 21(1): 14–27. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2022.01.14-27 https://elibrary.ru/wvcnmu

6. Maqsood R., Iqbal H., Gul S., Ali I., Malik J. Expression and clinical significance of IL-6 in patients with allergic rhinitis. Int. J. Otorhinolaryngol. Head Neck Surg. 2023; 9(2): 165–8. https://doi.org/10.18203/issn.2454-5929.ijohns20230103

7. Шадрина А.С., Плиева Я.З., Кушлинский Д.Н., Морозов А.А., Филипенко М.Л., Чанг В.Л. и др. Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме и при патологии. Альманах клинической медицины. 2017; 45(4): 266–79. https://doi.org/10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279 https://elibrary.ru/zcquyh

8. Семерник О.Е., Лебеденко А.А., Аппоева А.А. Металлопротеиназа-9 и ее роль в патогенезе аллергических заболеваний у детей. Медицинская иммунология. 2023; 25(5): 1027–32. https://doi.org/10.15789/1563-0625-MAI-2721 https://elibrary.ru/wpiohy

9. Choi B.Y., Han M., Kwak J.W., Kim T.H. Genetics and epigenetics in allergic rhinitis. Genes (Basel). 2021; 12(12): 2004. https://doi.org/10.3390/genes12122004

10. Kabesch M., Tost J. Recent findings in the genetics and epigenetics of asthma and allergy. Semin. Immunopathol. 2020; 42(1): 43–60. https://doi.org/10.1007/s00281-019-00777-w

11. Babusikova E., Jurecekova J., Jesenak M., Evinova A. Association of gene polymorphisms in interleukin 6 in infantile bronchial asthma. Arch. Bronconeumol. 2017; 53(7): 381–6. https://doi.org/10.1016/j.arbres.2016.09.012

12. Li T., Zhang X., Sang L., Li X.T., Sun H.Y., Yang J., et al. The interaction effects between TLR4 and MMP9 gene polymorphisms contribute to aortic aneurysm risk in a Chinese Han population. BMC Cardiovasc. Disord. 2019; 19(1): 72. https://doi.org/10.1186/s12872-019-1049-8

13. Yang Y., Xiao J., Tang L., Wang B., Sun X., Xu Z., et al. Effects of IL-6 polymorphisms on individual susceptibility to allergic diseases: a systematic review and meta-analysis. Front. Genet. 2022; 13: 822091. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.822091

14. Gao S., Yu L., Zhang J., Li X., Zhou J., Zeng P., et al. Expression and clinical significance of VCAM-1, IL-6, and IL-17A in patients with allergic rhinitis. Ann. Palliat. Med. 2021; 10(4): 4516–22. https://doi.org/10.21037/apm-21-546

15. Naik S.P., Mahesh P.A, Jayaraj B.S., Madhunapantula S.V., Jahromi S.R., Yadav M.K. Evaluation of inflammatory markers interleukin-6 (IL-6) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in asthma. J. Asthma. 2017; 54(6): 584–93. https://doi.org/10.1080/02770903.2016.1244828

16. Akbari T., Kazemi Fard T., Fadaei R., Rostami R., Moradi N., Movahedi M., et al. Evaluation of MMP-9, IL-6, TNF-α levels and peripheral blood mononuclear cells genes expression of MMP-9 and TIMP-1 in Iranian patients with coronary artery disease. J. Cardiovasc. Thorac. Res. 2023; 15(4): 223–30. https://doi.org/10.34172/jcvtr.2023.31844

17. Zou F., Zhang J., Xiang G., Jiao H., Gao H. Association of matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) polymorphisms with asthma risk: a meta-analysis. Can. Respir. J. 2019; 2019: 9260495. https://doi.org/10.1155/2019/9260495

18. Маркелова Е.В., Здор В.В., Романчук А.Л., Бирко О.Н. Матриксные металлопротеиназы: их взаимосвязь с системой цитокинов, диагностический и прогностический потенциал. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2016; (2): 11–22. https://doi.org/10.14427/jipai.2016.2.23 https://elibrary.ru/weatpt

19. Bajbouj K., Ramakrishnan R.K., Hamid Q. Role of matrix metalloproteinases in angiogenesis and its implications in asthma. J. Immunol. Res. 2021; 2021: 6645072. https://doi.org/10.1155/2021/6645072

20. Cui N., Hu M., Khalil R.A. Biochemical and biological attributes of matrix metalloproteinases. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 2017; 147: 1–73. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.02.005