ANALYSIS OF GENES POLYMORPHISM: TNFΑ (-308G/A), IL6 (-174G/C), TGFΒ1 (-509 C/T), IL10 (-1082 G/A) AND PTPN22 (RS 2476601) (G/A) AT ATHEROSCLEROSIS

DOI: https://doi.org/None

A.V. Karaulov (1), E.V. Markelova (2), E.P. Turmova (2), A.A. Silaev (3) 1 -I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Trubetskaya Str., 8, Moscow, Russian Federation, 119991; 2 -Pacific medical University of the Russian Ministry of health, Ostryakova avenue, 2, Vladivostok, Russian Federation, 690002; 3 -Far East Federal University – Medical Center, Russky Island. Region Ajax, 10, Campus b. №25, Vladivostok, Russian Federation, 690000

Introduction. According to inflammatory theory of atherosclerosis the immune damage of arteries with an autoimmune component – is the main link of its pathogenesis. The imbalance of cytokines production influences on course and prognosis of atherosclerosis. Assessment of polymorphism immunoregulatory genes responsible for the activation of white blood cells and production cytokines by them will be reasonably and individual prevent and treat disease. The aim of the study. Investigating role of the polymorphism genes: TNFα (-308G/A), IL-6 (-174G/C), TGFβ1 (-509 C/T), IL-10 (-1082 G/A) and PTPN22 rs 2476601 (G/A) in the pathogenesis of atherosclerosis. Methods. Under supervision there were 260 patients with atherosclerosis and 50 healthy donors. Typing of genotypes: TNF-α (-308G/A), IL-6 (-174G/C), TGFβ1 (-509 C/T), IL-10 (-1082 G/A) and PTPN22 rs 2476601 (G/A) was defined by the polymerase chain reaction in real time. DNA allocated from the blood. The maintenance of IL-2, IFN-γ, TNF-α, IL-6, TGFβ1 and IL-10 was investigated by the immune-enzyme analysis in blood serum with use of «R&D Diagnostics Inc.» reactants (USA). Results. At atherosclerosis the association of a homozygous T-allele TGFβ1 gene (-509 C/T) was revealed. The T/T genotype of TGFβ1 (-509 C/T), A/G and A/A genotypes of TNFα (-308G/A), G/G genotype of IL6 (-174G/C) genes was interfaced to high level of the general cholesterol in blood at atherosclerosis. The heterozygote G/A genotype of PTPN22 (rs 2476601) is interfaced to higher IL-2 level in blood Анализ полиморфизма генов: TNFα (-308G/A), IL6 (-174G/C), TGFβ1 (-509C/T), IL10 (-1082G/A)... Молеккуулярная медицина №3, 2015 23 ВВЕДЕНИЕ Атеросклероз (АС) – это хроническое воспалительное заболевание, поражающие преимущественно средние и крупные артерии, характеризующееся аутоиммунным ответом на повреждение артериальной стенки с нарушением метаболизма липидов [1, 2]. В результате воздействия на организм различных патогенных факторов риска активированные лейкоциты запускают и опосредуют воспалительный процесс в сосуде посредством выработки цитокинов [2]. Дисбаланс продукции провоспалительных интерлейкинов TNFα, IL6 и противовоспалительных цитокинов IL10 и TGFβ1 влияет на течение и прогноз АС [2–5]. Оценка полиморфизма иммунорегуляторных генов, ответственных за активацию лейкоцитов и продукцию ими цитокинов, поможет обоснованно и индивидуально подходить к профилактике и лечению заболевания [6, 7]. Однако на сегодняшний день результаты исследований полиморфизма генов цитокинов: TNFα (-308G/A), IL6 (-174G/C), TGFβ1 (-509 C/T) и IL10 (-1082 G/A) при АС неоднозначны [5, 8–11]. Ген PTPN22 (protein-tyrosinephosphatase, nonreceptortype 22) (lymphoid) кодирует образованиe тирозинфосфатазы (Lyp), экспрессирующейся на T-клетках [12], и контролирует активность Т-лимфоцитов. При аутоиммунных нарушениях замена свободного нуклеотида гена PTPN22 (rs2476601) приводит к изменению белковой последовательности фермента LYP в позиции 620 (620Arg>Trp), что вызывает снижение функциональной активности Т-регуляторных CD4+CD25+клеток (т.е. контроля воспаления), обеспечения иммунологической толерантности, протекции аутоагрессии против собственных тканей [13]. Т-вариант гена PTPN22 rs 2476601 1858 (С/T) связывают с риском аутоиммунных заболеваний [14], в том числе АС [13]. Однако некоторые авторы не выявили связи полиморфизма гена PTPN22 с развитием кардиоваскулярной патологии [12]. Практически отсутствует информация по полиморфизму A/G-варианта гена PTPN22 rs 2476601. Целью нашего исследования было определение роли полиморфизма генов TNFα (-308G/A), IL6 (-174G/C), TGFβ1 (-509 C/T), IL10 (-1082 G/A) и PTPN22 rs 2476601 (G/A) в патогенезе атеросклероза. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Под наблюдением находились 260 пациентов с АС: 220 (84,6%) мужчин и 40 (15,8%) женщин. Среди обследованных было 140 пациентов с атеросклеротическим поражением коронарных артерий с выраженным клиническим проявлением ишемической болезни сердца (ИБС) – 115 (82,1%) мужчин и 25 (17,9%) женщин, а также 120 пациентов с системным АС с поражением сосудов нижних конечностей (облитерирующим атеросклерозом нижних конечностей) без выраженных клинических проявлений ИБС на момент обследования: 105 (87,5%) мужчин и 15 (12,5%) женщин). Контрольную группу составили 50 практически здоровых доноров (30–50 лет), с таким же распределением по полу, без клинических проявлений АС, острых и хронических заболеваний в фазе обострения, некурящих, не употребляющих какие-либо лекарственные препараты, не злоупотребляющих алкоголем. Определение генотипа аллельных вариантов выполняли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени с использованием конкурирующих TaqMan-зондов, комплементарных полиморфной последовательности ДНК. Амплификацию проводили в объеме 25 мкл, ПЦРсмесь включала 300 нМ праймеры, 100 нМ TaqManзонды, 65 мМ Трис-HCl (рН 8,9), 16 мМ (NH4) 2SO4, 2,5 мМ MgCl2, 0,05% Tween-20, 0,2 мМ dNTP, 0,5–10 нг ДНК и 0,5 ед. Taq-ДНК-полимеразы. ПЦР выполняли на амплификаторе CFX96 фирмы Bio-Rad (США) в следующих условиях: начальная денатурация 3 мин при 96°С; затем 50 циклов, включающих денатурацию при 96°С – в течение 8 с, отжиг праймеров и последующую элонгацию (при 60°С) в течение 40 с (каждый шаг сопровождался регистрацией флюоресцентного сигнала в диапазонах, соответствующих интервалам флюоресценции флюорофоров FAM и R6G). Генотип определяли на основании кластеризации в группы с учетом интенсивности флюоресценции (в отн. ед. флюоресценции – RFU). Для генотипирования были использованы следующие праймеры: serum of healthy people and patients with atherosclerosis. The associativity of G/A genotype PTPN22 (rs 2476601) (G/A) to the high level of IFN-γ and TNF-α in blood serum was established (p
Keywords: 
atherosclerosis, interleukins, polymorphism, genes
Список литературы: 
  1. Men`shikov I.V., Makarova M.I., Bulatova N.I., Beduleva L.V., Abisheva N.N., Pozdeeva M.G., Sidneva N.A., Sannikova A. A., Obuhova E.V. Autoimmunnye reakcii v patogeneze ateroskleroza. Klinicheskaya immunologiya. 2010; 5: 242–5. [Menshikov I.V., Makarova M.I., Bulatova N.I., Beduleva L.V, Abisheva N. N., Pozdeyeva M.G, Sidneva N.A., Sannikova A.A., Obukhova E.C. Autoimmune reactions in pathogenesis atherosclerosis. Klinicheskaja immunologija. 2010; 5: 242–5 (in Russian)]
  2. Anogeianaki A., Angelucci D., Cianchetti E., D’Alessandro M., Maccauro G., Saggini A., Salini V., Caraffa A., Tete S., Conti F., Tripodi D., Shaik-Dasthagirisaheb Y.B. Atherosclerosis: a classic inflammatory disease. Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2011; 24 (4): 817–25.
  3. Kalyuzhin V.V., Kalyuzhin O.V., Teplyakov A.T., Karaulov A.V. Hronicheskaya serdechnaya nedostatochnost`. voprosy e`tiologii, e`pidemiologii, patogeneza. M.: Med inform. agentstvo. 2006; 288. [Kalyuzhin V.V., Kalyuzhin O.V., Teplyakov A.T., Karaulov A.V. Chronic heart failure: voprosy etiologii, epidemiologii, patogeneza. M.: Med. inform. agency. 2006; 288 (in Russian)]
  4. Korzhenevskaya K.V., Gavrisheva N.A., Panov A.V. Ses`, T.P., Alugishvili M.Z., Kozlov V.V. Transformiruyushhiy faktor rosta-β1 pri razlichnom klinicheskom techenii ishemicheskoy bolezni serdca posle operacii koronarnogo shuntirovaniya. Med. immunologiya. 2010; 12 (6): 521–8. [Korzhenevskaya K.V., Gavrisheva N.A., Panov A.V., Ses T.P., Alugishvili M.Z., Kozlov V.C. Transforming factor of growth – β1 at various clinical course of coronary heart disease after operation of coronary shunting. Med. immunologija. 2010; 12 (6): 521–8 (in Russian)]
  5. Baddela M.V., Babu B.M.S., Reddy B.P., Priya V.H., Munshi A., Rani H.S., Latha G.S., Rao V.D., Jyothy A. Cytokine gene polymorphisms in the susceptibility to acute coronary syndrome. Genet Test Mol. Biomarkers. Genet Test Mol. Biomarkers. 2012; 16 (5): 359–65.
  6. Afanas`ev Yu.I., Kuzubova A.V., Grigorova S.Yu. Geneticheskie aspekty immunovospalitel`nogo sindroma v klinike ishemicheskoy bolezni serdca. Kliniko-laboratornyy konsilium. 2010; 2–3: 19–24. [Afanasyev Yu.I., Kuzubova A.V., Grigorova S.Yu. Genetic aspects of an immuno-inflammatory syndrome in coronary heart disease clinic. Kliniko-laboratornyj konsilium. 2010; 2–3: 19–24 (in Russian)]
  7. Roytberg G.E., Sharhun O.O., Ushakova T.I., Serebryakova O.E. Polimorfizm gena faktora nekroza opuholey-al`fa, formirovanie aterogennoy dislipidemii i veroyatnost` razvitiya ateroskleroza. Vestnik Rossiyskoy akademii medicinskih nauk. 2010; 3: 3–6. [Roytberg G.E., Sharkhun O.O., Ushakova T.I., Serebryakova O.E. Polymorphism of a gene of a tumors necrosis factor α, formation of an atherogenic dislipidemiya and probability of atherosclerosis development. Vestnik Rossijskoj akademii medicinskih nauk. 2010; 3: 3–6 (in Russian)]
  8. Kathiresan S., Voight B.F., Purcell S. Genome-wide association of early-onset myocardial infarction with single nucleotide polymorphisms and copy number variants. Nat. Genet. 2009; 41: 334–41.
  9. Liu Y., Berthier-Schaad Y., Fallin M.D., Fink N.E, Tracy R.P., Klag M.J., Smith M.W., Coresh J. IL-6 haplotypes, inflammation, and risk for cardiovascular disease in a multiethnic dialysis cohort. J. Am. Soc. Nephrol. 2006; 17 (11): 3264.
  10. Weger M., Steinbrugger I., Haas A., März W., El-Shabrawi Y., Weger W., Schmut O., Renner W. Role of the interleukin-6 -174 G>C gene polymorphism in retinal artery occlusion. Stroke. 2005; 36 (2): 249–52.
  11. Yang S.N., Burch M.L., Tannock L.R., Evanko S., Osman N., Little P.J. Transforming growth factor-β regulation of proteoglycan synthesis in vascular smooth muscle: contribution to lipid binding and accelerated atherosclerosis in diabetes. Journal of Diabetes. 2010; (2): 233–42.
  12. Palomino-Morales R., Gonzalez-Juanatey C., Vazquez-Rodriguez T.R. Rodriguez L., Miranda-Filloy J.A., Pascual-Salcedo D., Balsa A., Fernandez-Gutierrez B., Llorca J., Martin J., Gonzalez-Gay M.A. Lack of association of PTPN22, STAT4 and TRAF1/C5 gene polymorphisms with cardiovascular risk in rheumatoid arthritis. Clin. Exp. Rheumatol. 2010; 28 (5): 695–701.
  13. Saccucci P., Banci M., Cozzoli E., Neri A., Magrini A., Bottini E., Gloria-Bottini F. Atherosclerosis and PTPN22: A Study in Coronary Artery Disease. Cardiology. 2011; 119: 54–6.
  14. Petrone A., Spoletini M., Zampetti S., Capizzi M., Zavarella S., Osborn J., Pozzilli P., Buzzetti R. Immunotherapy Diabetes (IMDIAB) Group. The PTPN22 1858T Gene Variant in Type 1 Diabetes Is Associated With Reduced Residual β-Cell Function and Worse Metabolic Control. Diabetes Care. 2008; 31 (6): 1214–8.
  15. Chubrieva S.Yu., Gluhov N.V., Zaychik A.M. Zhirovaya tkan` kak e`ndokrinnyy regulyator (obzor literatury). Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. 2008; 11 (1): 1–43. [Chubriyeva S.Yu., Glukhov N.V., Zaychic A.M. Fatty tissue as endocrine regulator (literature review). Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. 2008; 11 (1): 1–43 (in Russian)].