Варианты генов IL4 (rs2243250, rs2070874) и IL13 (rs1800925) в этнических группах Восточной Сибири

   Актуальность исследования обусловлена ролью цитокинов IL-4 и IL-13 в патогенезе заболеваний дыхательной системы, включая бронхиальную астму.

   Изменения в генах IL4 и IL13 могут влиять на уровень их экспрессии и, соответственно, на предрасположенность к астме.

   Целью работы был анализ распространенности полиморфных вариантов генов IL4 rs2243250, rs2070874 и IL13 rs1800925 в популяциях русских, хакасов и тувинцев.

   Материал и методы. Проведено исследование обучающихся общеобразовательных учреждений Красноярска, Абакана и Кызыла в возрасте 12–18 лет, национальность верифицировалась по национальности обоих родителей и определялась как русские (n = 293), хакасы (n = 73), тувинцы (n = 158). Определение вариантов полиморфизмов rs2243250 IL4, rs2070874 IL4 и rs1800925 IL13 проведено с помощью ПЦР в реальном времени.

   Результаты и их обсуждение. Показано, что генотип CC полиморфизма rs2243250 IL4 чаще встречается у русских (57,7 %) по сравнению с хакасами (34,3 %) и тувинцами (17,1 %) (p < 0,05), аллель T – у тувинцев (56,6 %) по сравнению с европейскими (16,8 %) и южноазиатскими популяциями (18,4 %) (p < 0,05). У русской популяции наблюдается преобладание генотипа СС rs2070874 IL4 (54,3 %) по сравнению с другими исследованными группами. Частота аллеля Т выше среди тувинцев (54,7 %), чем среди русских (26,8 %), хакасов (41,1 %), в европейских (16,8 %) и южноазиатских популяциях (18,6 %), но меньше, чем в восточноазиатских популяциях (77,9 %) (p < 0,05). Генотип CC rs1800925 IL13 чаще встречается у тувинских подростков (81,6 %) по сравнению с русскими (55,0 %) и хакасами (67,1 %) (p < 0,05). У тувинцев (81,6 %) этот генотип также преобладает над восточноазиатскими (66,3 %) и южноазиатскими (63,8 %) популяциями (p < 0,05). Аллель T реже встречается у тувинцев (10,1 %), чем в европейских (17,8 %), восточно- (17,8 %) и южноазиатских (20,0 %) популяциях (p < 0,05).

   Заключение. Редкие аллели T полиморфизмов rs2243250 и rs2070874 IL4, ассоциированные с развитием бронхиальной астмы, чаще встречаются среди хакасов и тувинцев по сравнению с русскими. Гомозиготный генотип ТТ полиморфизма rs1800925 IL13, ассоциированный с гиперчувствительностью бронхов и повышением уровня общего IgE, чаще встречается среди русских по сравнению с тувинцами.

1. Быстрицкая Е.В., Биличенко Т.Н. Обзор общей заболеваемости населения Российской Федерации бронхиальной астмой. Пульмонология. 2022;32(5):651–660. doi: 10.18093/0869-0189-2022-32-5-651-660

2. Министерство Здравоохранения Красноярского края. Государственный доклад за 2023 год. Режим доступа: clck.ru/3M5LsH

3. Врачи Хакасии рассказали о бронхиальной астме. Режим доступа: clck.ru/3M5Lum

4. Государственный доклад о состоянии здоровья населения Республики Тыва за 2022 год. Режим доступа: clck.ru/3M5Lvv

5. Yang M., Hogan S.P., Henry P.J., Matthaei K.I., McKenzie A.N., Young I.G., Rothenberg M.E., Foster P.S. Interleukin-13 mediates airways hyperreactivity through the IL-4 receptor-alpha chain and STAT-6 independently of IL-5 and eotaxin. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2001;25(4):522–530. doi: 10.1165/ajrcmb.25.4.4620

6. Nakagome K., Nagata M. The Possible roles of IL-4/IL-13 in the development of eosinophil-predominant severe asthma. Biomolecules. 2024;14(5):546. doi: 10.3390/biom14050546

7. Zhang J.H., Zhang M., Wang Y.N., Zhang X.Y. Correlation between IL-4 and IL-13 gene polymorphisms and asthma in Uygur children in Xinjiang. Exp. Ther. Med. 2019;17(2):1374–1382. doi: 10.3892/etm.2018.7096

8. Просекова Е.В., Долгополов М.С., Сабыныч В.А. Полиморфизм генов, спонтанная и индуцированная продукция клетками периферической крови интерлейкина 4 и интерферона гамма при бронхиальной астме у детей. РМЖ. Мед. обоз. 2020;4(1):10–14. doi: 10.32364/2587-6821-2020-4-1-10-14

9. Nie W., Zhu Z., Pan X., Xiu Q. The interleukin-4 − 589C/T polymorphism and the risk of asthma: а meta-analysis including 7345 cases and 7819 controls. Gene. 2013;520(1):22–29. doi: 10.1016/j.gene.2013.02.027

10. Yang X.X., Li F.X., Wu Y.S., Wu D., Tan J.Y., Li M. Association of TGF-beta1, IL-4 and IL-13 gene polymerphisms with asthma in a Chinese population. Asian Pac. J. Allergy Immunol. 2011;29(3):273–277.

11. Pelaia C., Heffler E., Crimi C., Maglio A., Vatrella A., Pelaia G., Canonica G.W. Interleukins 4 and 13 in asthma: key pathophysiologic cytokines and druggable molecular targets. Front. Pharmacol. 2022;13:851940. doi: 10.3389/fphar.2022.851940

12. Kim B.S., Park S.M., Uhm T.G., Kang J.H., Park J.S., Jang A.S., Uh S.T., Kim M.K., Choi I.S., Cho S.H., … Park C.S. Effect of single nucleotide polymorphisms within the interleukin-4 promoter on aspirin intolerance in asthmatics and interleukin-4 promoter activity. Pharmacogenet. Genom. 2010;20(12):748–758. doi: 10.1097/FPC.0b013e3283402155

13. Tang L., Lin H.G., Chen B.F. Association of IL-4 promoter polymorphisms with asthma: a meta-analysis. Genet. Mol. Res. 2014;13(1):1383–1394. doi: 10.4238/2014.February.28.11

14. Ambrocio-Ortiz E., Galicia-Negrete G., Pérez-Rubio G., Escobar-Morales A.J., Abarca-Rojano E., Del Angel-Pablo A.D., Castillejos-López M.D.J., Falfán-Valencia R. Single nucleotide and copy-number variants in IL4 and IL13 are not associated with asthma susceptibility or inflammatory markers: a case-control study in a Mexican-mestizo population. Diagnostics (Basel). 2020;10(5):273. doi: 10.3390/diagnostics10050273

15. Marone G., Granata F., Pucino V., Pecoraro A., Heffler E., Loffredo S., Scadding G.W., Varricchi G. The intriguing role of Interleukin 13 in the pathophysiology of asthma. Front. Pharmacol. 2019;10:1387. doi: 10.3389/fphar.2019.01387

16. Терещенко С.Ю., Смольникова М.В., Каспаров Э.В., Шахтшнейдер Е.В., Малинчик М.А., Коноплева О.С., Смирнова С.В. Роль генетического полиморфизма IL13 в развитии бронхиальной астмы у детей. Мед. иммунол. 2020;22(5):907–914. doi: 10.15789/1563-0625-ROI-1986

17. Howard T.D., Whittaker P.A., Zaiman A.L., Koppelman G.H., Xu J., Hanley M.T., Meyers D.A., Postma D.S., Bleecker E.R. Identification and association of polymorphisms in the interleukin-13 gene with asthma and atopy in a Dutch population. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2001;25(3):377–384. doi: 10.1165/ajrcmb.25.3.4483

18. Omraninava M., Eslami M.M., Aslani S., Razi B., Imani D., Feyzinia S. Interleukin 13 gene polymorphism and susceptibility to asthma: a meta-regression and meta-analysis. Eur. Ann. Allergy Clin. Immunol. 2022;54(4):50–167. doi: 10.23822/EurAnnACI.1764-1489.180

19. Micheal S., Minhas K., Ishaque M., Ahmed F., Ahmed A. IL-4 gene polymorphisms and their association with atopic asthma and allergic rhinitis in Pakistani patients. J. Investig. Allergol. Clin. Immunol. 2013;23(2):107–111.

20. Gaceja K.V., Ancheta Z.F.R., Buna A.C.A., Clarencio S.M.S., Garrido M.A.R., Ramos J.D.A. Association of interleukin-13 gene single nucleotide polymorphism rs1800925 with allergic asthma in Asian population: a meta-analysis. Asia Pac. Allergy. 2023;13(4):148–157. doi: 10.5415/apallergy.0000000000000119

21. Liu Z., Li P., Wang J., Fan Q., Yan P., Zhang X., Han B. A meta-analysis of IL-13 polymorphisms and pediatric asthma risk. Med. Sci. Monit. 2014;20:2617–2623. doi: 10.12659/MSM.891017

22. Razaghian A., Parvaneh N., Amirzargar A.A., Nirouei M., Gharagozlou M. Association between IL-10 (at position -592) and IL-4 (at position -589) genotype polymorphism with atopic and non-atopic asthma in children. Am. J. Clin. Exp. Immuno. 2023;12(5):98–106.

23. Kousha A., Mahdavi Gorabi A., Forouzesh M., Hosseini M., Alexander M., Imani D., Razi B., Mousavi M.J., Aslani S., Mikaeili H. Interleukin 4 gene polymorphism (−589C/T) and the risk of asthma: a meta-analysis and met-regression based on 55 studies. BMC Immunology. 2020;21(1):55. doi: 10.1186/s12865-020-00384-7

24. Ensembl – a genome browser for vertebrate genomes. Available at: clck.ru/3M5LyL

25. Genome Aggregation Database Consortium. The Genome Aggregation Database (gnomAD). Available at: clck.ru/3M5LzJ

26. Ramphul K., Lv J., Hua L., Liu Q.H., Fang D.Z., Ji R.X., Bao Y.X. Single nucleotide polymorphisms predisposing to asthma in children of Mauritian Indian and Chinese Han ethnicity. Braz. J. Med. Biol. 2014;47(5):394–397. doi: 10.1590/1414-431x20143751

27. Li J., Lin L., Wang J., Peng X., Dai H., Xiao H., Li F., Wang Y., Yang Z., Li L. Interleukin-4 and interleukin-13 pathway genetics affect disease susceptibility, serum immunoglobulin E levels, and gene expression in asthma. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2014;113(2):173–179.e1. doi: 10.1016/j.anai.2014.05.004