cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2021-36-4-92-98cardiotomsk-1292Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESПоиск ассоциаций полиморфных вариантов гена кислой хитиназы человека с бронхиальной астмой у детей г. НовосибирскаSearch for associations between polymorphic variants of human acid chitinase gene and bronchial asthma in children of Novosibirskhttps://orcid.org/0000-0001-9531-2717МакароваС. И.MakarovaS. I.

 д-р биол. наук, доцент, старший научный сотрудник, лаборатория метаболизма лекарств и фармакокинетики

 630117, Российская Федерация, Новоcибирск, ул. Тимакова, 2 

 Dr. Sci. (Biol.), Associate Professor, Senior Research Scientist, Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics

 2, Timakov str., Novosibirsk, 630117, Russian Federation 

 

makar@niimbb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9162-0584МитрофановД. В.MitrofanovD. V.

 младший научный сотрудник, лаборатория метаболизма лекарств и фармакокинетики 

 630117, Российская Федерация, Новоcибирск, ул. Тимакова, 2 

 Junior Research Scientist, Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics

 2, Timakov str., Novosibirsk, 630117, Russian Federation 

mitro@ngs.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6253-6490ШинтяпинаА. Б.ShintyapinaA. B.

 канд. биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория метаболизма лекарств и фармакокинетики

 630117, Российская Федерация, Новоcибирск, ул. Тимакова, 2 

Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Scientist, Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics

 2, Timakov str., Novosibirsk, 630117, Russian Federation 

shintyapina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2886-513XКомоваЕ. Г.KomovaE. G.

 канд. биол. наук, научный сотрудник, лаборатория ПЦР

630117, Российская Федерация, Новосибирск, а/я 492 

 Cand. Sci. (Biol.), Research Scientist, PCR Laboratory

 mailbox 492, Novosibirsk, 630117, Russian Federation 

cytoch@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0344-9412ЗеленскаяВ. В.ZelenskayaV. V.

 д-р мед. наук, профессор кафедры педиатрии, факультет повышения квалификации и профессиональной переподготовки врачей

630091, Российская Федерация, Новосибирск, Красный пр., 52

 Dr. Sci. (Med.), Professor, Department of Pediatrics, Faculty of Advanced Training and Professional Retraining of Medical Doctors

 52, Krasny pr., Novosibirsk, 630091, Russian Federation 

v.zelenskaya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7007-1996КарцеваТ. В.KartsevaT. V.

 д-р мед. наук, профессор, декан педиатрического факультета 

630091, Российская Федерация, Новосибирск, Красный пр., 52

 Dr. Sci. (Med.), Professor, Dean of the Faculty of Pediatrics

 52, Krasny pr., Novosibirsk, 630091, Russian Federation 

kartseva-t@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3250-3107КондюринаЕ. Г.KondyurinaE. G.

 д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой педиатрии, факультет повышения квалификации и  профессиональной переподготовки врачей, проректор по  последипломному образованию 

630091, Российская Федерация, Новосибирск, Красный пр., 52

 Dr. Sci. (Med.), Professor, Pro-Rector for Postgraduate Education 

 52, Krasny pr., Novosibirsk, 630091, Russian Federation 

condur@ngs.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9769-6512ВавилинВ. А.VavilinV. A.

 д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, руководитель лаборатории метаболизма лекарств и фармакокинетики, и.о. директора Института молекулярной биологии и биофизики

630117, Российская Федерация, Новоcибирск, ул. Тимакова, 2

 Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Drug Metabolism and Pharmacokinetics, acting Head

 2, Timakov str., Novosibirsk, 630117, Russian Federation 

drugsmet@niimbb.ruФедеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины, Институт молекулярной биологии и биофизикиРоссияInstitute of Molecular Biology and Biophysics of Federal Research Center of Fundamental and Translational MedicineRussian FederationАО «Вектор-Бест»РоссияJSC Vector-Best Russian FederationНовосибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNovosibirsk State Medical UniversityRussian Federation2021030120223649298Copyright © Макарова С.И., Митрофанов Д.В., Шинтяпина А.Б., Комова Е.Г., Зеленская В.В., Карцева Т.В., Кондюрина Е.Г., Вавилин В.А., 20222022Макарова С.И., Митрофанов Д.В., Шинтяпина А.Б., Комова Е.Г., Зеленская В.В., Карцева Т.В., Кондюрина Е.Г., Вавилин В.А.Makarova S.I., Mitrofanov D.V., Shintyapina A.B., Komova E.G., Zelenskaya V.V., Kartseva T.V., Kondyurina E.G., Vavilin V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1292

Высокая распространенность бронхиальной астмы (БА) среди населения (около 300 млн чел. во всем мире) делает актуальным поиск кандидатных генов заболевания. Кислая хитиназа человека (CHIA (AMCase)), кодируемая геном CHIA, участвует в деградации хитина, компонента клеточных стенок грибов и экзоскелета членистоногих, присутствие которых в пище или домашней пыли является провоцирующим фактором развития БА. Функционально значимые мутации в гене CHIA могут, по-видимому, усиливать риск подверженности БА.Цель исследования: оценка ассоциации однонуклеотидных замен (SNP) rs12033184 и rs3806448 в гене CHIA с БА у детей г. Новосибирска.Материал и методы. Исследование было организовано как «случай – контроль». В работе были использованы 537 образцов крови. SNP определяли методом ПЦР с детекцией в реальном времени. Ассоциацию полиморфных вариантов с заболеванием оценивали по отношению шансов (odds ratio – OR).Результаты. Не обнаружено ассоциации rs12033184 и rs3806448 с БА. Эти результаты приводят к выводу, что роль гена кислой хитиназы в развитии БА в популяции жителей г. Новосибирска менее существенна, чем в индийской популяции, где ранее была показана ее связь с заболеванием.

High prevalence of bronchial asthma among the population (about 300 million people all over the world) provides rationale for the search for candidate genes of disease. Human acidic chitinase (CHIA (AMCase)), encoded by the CHIA gene, is involved in the degradation of chitin, a component of the fungal cell wall and arthropod exoskeleton, which, if present in food or house dust, is a provoking factor for the bronchial asthma (BA) development. Functionally significant mutations in the CHIA gene may apparently increase the risk of susceptibility to BA.Aim. The aim of the study was to assess the associations of single nucleotide polymorphisms (SNPs) rs12033184 and rs3806448 in the CHIA gene with bronchial asthma in children in Novosibirsk.Material and Methods. The study was organized as case-control. A total of 537 blood samples were used. SNPs were determined by real-time PCR. The associations of polymorphic variants with the disease were assessed by the odds ratio.Results. No associations of rs12033184 and rs3806448 with BA were found.Conclusion. The role of acidic chitinase gene in the development of BA in residents of Novosibirsk was found to be less significant than in the Indian population where it was previously shown to be associated with the disease.

ген кислой хитиназы человекабронхиальная астмаrs12033184rs3806448gene of human acidic mammalian chitinasebronchial asthmars12033184rs3806448работа выполнена в рамках бюджетного проекта АААА-А18-118012490236-3 с использованием оборудования ЦКП «Протеомный анализ», реестровый № 201716the work was carried out within the framework of the AAAA-A18-118012490236-3 budget project using the equipment of the Proteomic Analysis Center for Collective Use, registry number 201716ReferencesGrayson M.H., Feldman S., Prince B.T., Patel P.J., Matsui E.C., Apter A.J. Advances in asthma in 2017: Mechanisms, biologics, and genetics. J. Allergy Clin. Immunol. 2018;142(5):1423–1436. DOI: 10.1016/j.jaci.2018.08.033.Grayson M.H., Feldman S., Prince B.T., Patel P.J., Matsui E.C., Apter A.J. Advances in asthma in 2017: Mechanisms, biologics, and genetics. J. Allergy Clin. Immunol. 2018;142(5):1423–1436. DOI: 10.1016/j.jaci.2018.08.033.García-Sánchez A., Isidoro-García M., García-Solaesa V., Sanz C., Hernández-Hernández L., Padrón-Morales J. et al. Genome-wide association studies (GWAS) and their importance in asthma. Allergol. Immunopathol. (Madr.). 2015;43(6):601–608. DOI: 10.1016/j.aller.2014.07.004.García-Sánchez A., Isidoro-García M., García-Solaesa V., Sanz C., Hernández-Hernández L., Padrón-Morales J. et al. Genome-wide association studies (GWAS) and their importance in asthma. Allergol. Immunopathol. (Madr.). 2015;43(6):601–608. DOI: 10.1016/j.aller.2014.07.004.Ober C. Asthma genetics in the Post-GWAS Erа. Ann. Am. Thorac. Soc. 2016;13(1):S85–S90. DOI: 10.1513/AnnalsATS.201507-459MG.Ober C. Asthma genetics in the Post-GWAS Erа. Ann. Am. Thorac. Soc. 2016;13(1):S85–S90. DOI: 10.1513/AnnalsATS.201507-459MG.Masaki K., Fukunaga K., Matsusaka M., Kabata H., Tanosaki T., Mochimaru T. et al. Characteristics of severe asthma with fungal sensitization. Ann. Allergy Asthma Immunol .2017;119(3):253–257. DOI: 10.1016/j.anai.2017.07.008.Masaki K., Fukunaga K., Matsusaka M., Kabata H., Tanosaki T., Mochimaru T. et al. Characteristics of severe asthma with fungal sensitization. Ann. Allergy Asthma Immunol .2017;119(3):253–257. DOI: 10.1016/j.anai.2017.07.008.Agache I., Lau S., Akdis C.A., Smolinska S., Bonini M., Cavkaytar O.J. et al. EAACI Guidelines on Allergen Immunotherapy: House dust mite-driven allergic asthma. Allergy. 2019;74(5):855–873. DOI: 10.1111/all.13749.Agache I., Lau S., Akdis C.A., Smolinska S., Bonini M., Cavkaytar O.J. et al. EAACI Guidelines on Allergen Immunotherapy: House dust mite-driven allergic asthma. Allergy. 2019;74(5):855–873. DOI: 10.1111/all.13749.dbSNP. CHIA. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/?term=CHIAdbSNP. CHIA. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/?term=CHIAChatterjee R., Batra J., Das S., Sharma S.K., Ghosh B. Genetic аssociation of аcidic mammalian chitinase with atopic asthma and serum total IgE levels. J. Allergy Clin. Immunol. 2008;122 (1):202–208,208.e1–7. DOI: 10.1016/j.jaci.2008.04.030.Chatterjee R., Batra J., Das S., Sharma S.K., Ghosh B. Genetic аssociation of аcidic mammalian chitinase with atopic asthma and serum total IgE levels. J. Allergy Clin. Immunol. 2008;122 (1):202–208,208.e1–7. DOI: 10.1016/j.jaci.2008.04.030.Zhu Y., Yan X., Zhai C., Yang L., Li M. Association between risk of asthma and gene polymorphisms in CHI3L1 and CHIA: A systematic meta-analysis. BMC Pulm. Med. 2017;17(1):193. DOI: 10.1186/s12890-017-0515-2.Zhu Y., Yan X., Zhai C., Yang L., Li M. Association between risk of asthma and gene polymorphisms in CHI3L1 and CHIA: A systematic meta-analysis. BMC Pulm. Med. 2017;17(1):193. DOI: 10.1186/s12890-017-0515-2.Bierbaum S., Nickel R., Koch A., Lau S., Deichmann K.A., Wahn U. et al. Polymorphisms and haplotypes of acid mammalian chitinase are associated with bronchial asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005;172(12):1505–1509. DOI: 10.1164/rccm.200506-890OC.Bierbaum S., Nickel R., Koch A., Lau S., Deichmann K.A., Wahn U. et al. Polymorphisms and haplotypes of acid mammalian chitinase are associated with bronchial asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005;172(12):1505–1509. DOI: 10.1164/rccm.200506-890OC.Wu A.C., Lasky-Su J., Rogers C.A., Klanderman B.J., Litonjua A. Polymorphisms of chitinases are not associated with asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2010;125(3):754–757,757.e1–757.e2. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.12.995.Wu A.C., Lasky-Su J., Rogers C.A., Klanderman B.J., Litonjua A. Polymorphisms of chitinases are not associated with asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2010;125(3):754–757,757.e1–757.e2. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.12.995.Пузырев В.П., Кучер А.Н. Эволюционно-онтогенетические аспекты патогенетики хронических болезней человека. Генетика. 2011;47(12):1573–1585.Puzyrev V.P., Kucher A.N. Evolutionary ontogenetic aspects of pathogenetics of chronic human diseases. Genetics. 2011;47(12):1573–1585 (In Russ.).Степанов В.А. Геномы, популяции, болезни: этническая геномика и персонифицированная медицина. Acta Naturae. 2010;2(4):18–34.Stepanov V.A. Genomes, populations, diseases: Ethnic genomics and personalized medicine. Acta Naturae. 2010;2(4):18–34 (In Russ.).dbSNP. rs3806448. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs3806448#-frequency_tabdbSNP. rs3806448. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs3806448#-frequency_tabdbSNP. rs12033184. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs12033184#frequency_tabdbSNP. rs12033184. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs12033184#frequency_tabTjoelker L.W., Gosting L., Frey S., Hunter C.L., Trong H.L., Steiner B. et al. Structural and functional definition of the human chitinase chitin-binding domain. J. Biol. Chem. 2000;275(1):514–520. DOI: 10.1074/jbc.275.1.514.Tjoelker L.W., Gosting L., Frey S., Hunter C.L., Trong H.L., Steiner B. et al. Structural and functional definition of the human chitinase chitin-binding domain. J. Biol. Chem. 2000;275(1):514–520. DOI: 10.1074/jbc.275.1.514.Ober C., Chupp G.L. The chitinase and chitinase-like proteins: A review of genetic and functional studies in asthma and immune-mediated diseases. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2009;9(5):401–408. DOI: 10.1097/ACI.0b013e3283306533.Ober C., Chupp G.L. The chitinase and chitinase-like proteins: A review of genetic and functional studies in asthma and immune-mediated diseases. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2009;9(5):401–408. DOI: 10.1097/ACI.0b013e3283306533.Van Eijk M., van Roomen C.P., Renkema G.H., Bussink A.P., Andrews L., Blommaart E.F. et al. Characterization of human phagocyte-derived chitotriosidase, a component of innate immunity. Int. Immunol. 2005;17(11):1505–1512. DOI: 10.1093/intimm/dxh328.Van Eijk M., van Roomen C.P., Renkema G.H., Bussink A.P., Andrews L., Blommaart E.F. et al. Characterization of human phagocyte-derived chitotriosidase, a component of innate immunity. Int. Immunol. 2005;17(11):1505–1512. DOI: 10.1093/intimm/dxh328.Wu A.C., Lasky-Su J., Rogers C.A., Klanderman B.J., Litonjua A. Fungal exposure modulates the effect of polymorphisms of chitinases on emergency department visits and hospitalizations. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2010;182(7):884–889. DOI: 10.1164/rccm.201003-0322OC.Wu A.C., Lasky-Su J., Rogers C.A., Klanderman B.J., Litonjua A. Fungal exposure modulates the effect of polymorphisms of chitinases on emergency department visits and hospitalizations. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2010;182(7):884–889. DOI: 10.1164/rccm.201003-0322OC.Вавилин В.А., Макарова С.И., Ляхович В.В., Гавалов С.М. Ассоциация полиморфных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к бронхиальной астме у детей с наследственной отягощенностью и без таковой. Генетика. 2002;38(4):539–545.Vavilin V.A., Makarova S.I., Lyakhovich V.V., Gavalov S.M. Association of polymorphic genes of xenobiotic biotransformation enzymes with predisposition to bronchial asthma in children with and without hereditary burden. Genetics. 2002;38(4):539–545 (In Russ.).Карунас А.С., Юнусбаев Б.Б., Федорова Ю.Ю., Гималова Г.Ф., Рамазанова Н.Н., Гурьева Л.Л. и др. Полногеномный анализ ассоциации бронхиальной астмы в Волго-Уральском регионе России. Молекулярная биология. 2011;45(6):992–1003.Karunas A.S., Yunusbayev B.B., Fedorova Yu.Yu., Himalova G.F., Ramazanova N.N., Guryeva L.L. et al. Genome-wide analysis of the association of bronchial asthma in the Volga-Ural region of Russia. Molecular Biology. 2011;45(6):992–1003 (In Russ.).

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