Screening of West Siberian patients with primary congenital glaucoma for CYP1B1 gene mutations

Primary congenital glaucoma (PСG) is a visual organ pathology that leads to progressive blindness and poor vision in children. Its main cause is an anomaly of the anterior chamber angle. Most cases of PСG are sporadic, but familial cases with an autosomal recessive (predominantly) and autosomal dominant (rare) type of inheritance have been described. Congenital glaucoma is a rare condition (1 case per 10,000–20,000 newborns), but its prevalence is substantially higher (up to 1 case per 250 newborns) in countries where consanguineous marriages are common. Mutations in the CYP1B1 gene, which encodes cytochrome P450 1B1, are the most common cause of autosomal recessive primary congenital glaucoma. This enzyme is known to be involved in retinoic acid metabolism and is necessary for normal eye development. The aim of this work was to assess the polymorphism of the CYP1B1 gene among West Siberian patients with primary congenital glaucoma. Direct automatic Sanger sequencing of exons and adjacent splicing sites of the CYP1B1 gene was carried out in 28 people with the PCG phenotype from a West Siberian region. As a result, in the sample of the white population we examined, pathogenic variants previously described in other ethnic groups were revealed: E387K (rs55989760), R444* (rs377049098), R444Q (rs72549376), and P437L (rs56175199), as well as novel single-nucleotide deletion p.F114Lfs*38 in the CYP1B1 gene. The latter can cause a frame shift, changed amino acid composition, and a formation of truncated in the protein. None of the detected mutations were found in the control sample of ophthalmologically examined individuals without PCG (100 people). Variants R444* (rs377049098) and R444Q (rs72549376) were not found in the general population sample either (576 randomly selected West Siberia residents). All the detected mutations caused the development of the autosomal recessive form of primary congenital glaucoma. The most severe clinical phenotype was observed in carriers of mutations in codon 444 of the gene. Consequently, in children with signs of increased intraocular pressure, molecular genetic analysis of the CYP1B1 gene is advisable for early diagnosis and timely initiation of PCG therapy

Кандидемия у онкологических больных: фенотипические и молекулярно-генетические характеристики резистентности к противогрибковым лекарственным средствам, гены факторов патогенности Candida spp.

Relevance. The global trend of rapid increase in resistance to antifungal drugs due to multiple factors, dictates the need for continuous monitoring of taxonomic structure and susceptibility of nosocomial pathogens, causing invasive fungal infections, for permanent correction of the optimal prevention and treatment strategies.Purpose: to determine antifungal susceptibility of the main yeast pathogens in candidemia in cancer patients, as well as to determine resistance genes and pathogenic factor genes.Material and Methods. Eighty-two strains of Candida spp. isolated from blood of cancer patients from 2015 to 2021 were analyzed. Minimum inhibitory concentrations of fuconazole, voriconazole, posaconazole, anidulafungin and micafungin were determined by a gradient method (E-test, BioMerieux, France). The EUCAST and CLSI criteria were used for MIC value assessment. The genes, associated with pathogenicity factors, and resistance to antifungal drugs were identifed.Results. Our study results based on EUCAST 2020, v.10.0 criteria showed that triazoles, especially fuconazole, were the least effective drugs in empirical therapy for invasive candidiasis (including candidemia). Resistance of Candida spp. fuconazole was superior to that of voriconazole (47.2 % vs 23.2 %, respectively, p<0.01) and posaconazole (47.2 % vs 30.4 %, respectively, p><0.05). The highest in vitro activity was observed in echinocandins, and anidulafungin was 2 times more active than micafungin (4.1 % of resistant strains vs 11.4 %, respectively), with no statistically signifcant difference (p>0.05). The ERG11 and FKS1 genes associated with resistance to antifungal drugs were detected in 28.6 % of Candida spp. strains. The ERG11 gene was detected in 8.6 % of cases, exclusively in Candida albicans strains. The FKS1 gene was identifed in 20.0 % of strains (85.7 % of them were C. parapsilosis, 7.1 % each were C. tropicalis and C. glabrata). Pathogenic factor genes were identifed in 78.6 % of C. albicans and in 79.1 % of C. parapsilosis strains.Conclusion. Molecular genetic methods for the detection of Candida spp strains carrying resistance genes to antifungal drugs, and the determination of pathogenicity factors are promising trends in searching for biomarkers. They facilitate interpretation of results of microbiological study to assess the ability of Candida spp. strains to develop invasive mycoses.Актуальность. Мировая тенденция стремительного увеличения уровня резистентности к противогрибковым препаратам, которая связана со многими факторами, диктует необходимость постоянного мониторинга таксономической структуры нозокомиальных возбудителей инвазивных грибковых инфекций и их чувствительности к антифунгальным лекарственным средствам с целью постоянной коррекции наиболее оптимальной тактики профилактики и лечения инвазивных грибковых инфекций.Цель исследования – определение чувствительности к антифунгальным препаратам основных возбудителей при кандидемии у онкологических больных, а также определение генов резистентности и факторов патогенности.Материал и методы. Проанализировано 82 штамма Candida spp., выделенных из крови онкологических больных в течение 2015–21 гг. Определение минимальных ингибирующих концентраций флуконазола, вориконазола, позаконазола, анидулафунгина и микафунгина выполняли градиентным методом (Е-тест, BioMerieux, France). Для оценки значений МИК использовали критерии EUCAST и CLSI. Определены гены, ассоциированные с факторами патогенности и резистентности к противогрибковым лекарственным средствам.Результаты. По результатам нашего исследования (критерии EUCAST) в качестве эмпирической терапии инвазивного кандидоза (в т. ч. кандидемии) наименее эффективными препаратами являются триазолы, особенно флуконазол, к которому статистически значимо чаще штаммы Candida spp. резистентны по сравнению с вориконазолом (47,2 % против 23,2 %, p<0,01) и позаконазолом (47,2 % против 30,4 %, p><0,05). Наибольшая активность in vitro отмечается у препаратов группы эхинокандинов, причем анидулафунгин в 2 раза активнее микафунгина (4,1 % резистентных штаммов против 11,4 %), но статистически значимой разницы при этом не выявлено. Гены ERG11 и FKS1, ассоциированные с резистентностью к противогрибковым препаратам, были выявлены у 28,6 % штаммов Candida spp.. Ген ERG11 детектирован в 8,6 % случаев, причем только у штаммов Candida albicans. Ген FKS1 определен у 20,0 % штаммов (85,7 % – C. parapsilosis, по 7,1 % – C. tropicalis и C. glabrata). Гены факторов патогенности определены у 78,6 % штаммов C. albicans и у 79,1 % изолятов C. parapsilosis. Заключение. Молекулярно-генетические методы выявления штаммов Candida spp., несущих гены резистентности к антифунгальным препаратам, определение факторов патогенности –><  0,01) и позаконазолом (47,2 % против 30,4 %, p<0,05). Наибольшая активность in vitro отмечается у препаратов группы эхинокандинов, причем анидулафунгин в 2 раза активнее микафунгина (4,1 % резистентных штаммов против 11,4 %), но статистически значимой разницы при этом не выявлено. Гены ERG11 и FKS1, ассоциированные с резистентностью к противогрибковым препаратам, были выявлены у 28,6 % штаммов Candida spp.. Ген ERG11 детектирован в 8,6 % случаев, причем только у штаммов Candida albicans. Ген FKS1 определен у 20,0 % штаммов (85,7 % – C. parapsilosis, по 7,1 % – C. tropicalis и C. glabrata). Гены факторов патогенности определены у 78,6 % штаммов C. albicans и у 79,1 % изолятов C. parapsilosis. Заключение. Молекулярно-генетические методы выявления штаммов Candida spp., несущих гены резистентности к антифунгальным препаратам, определение факторов патогенности –>< 0,05). Наибольшая активность in vitro отмечается у препаратов группы эхинокандинов, причем анидулафунгин в 2 раза активнее микафунгина (4,1 % резистентных штаммов против 11,4 %), но статистически значимой разницы при этом не выявлено. Гены ERG11 и FKS1, ассоциированные с резистентностью к противогрибковым препаратам, были выявлены у 28,6 % штаммов Candida spp.. Ген ERG11 детектирован в 8,6 % случаев, причем только у штаммов Candida albicans. Ген FKS1 определен у 20,0 % штаммов (85,7 % – C. parapsilosis, по 7,1 % – C. tropicalis и C. glabrata). Гены факторов патогенности определены у 78,6 % штаммов C. albicans и у 79,1 % изолятов C. parapsilosis.Заключение. Молекулярно-генетические методы выявления штаммов Candida spp., несущих гены резистентности к антифунгальным препаратам, определение факторов патогенности – это перспективные направления для поиска биомаркеров, облегчающих сложную задачу трактовки результатов микробиологического исследования по оценке способности штаммов Candida spp. к развитию инвазивных микозов

AGE- MACULAR DEGENERATION AND GLAUCOMA. EPIDEMIOLOGICAL AND CLINIC-PATHOGENETIC ASPECTS

Nowadays age-related macular degeneration (AMD) and glaucoma are the main causes of the irreversible loss of sight in the developed countries. The analysis of 5000 of out-patient records of senior patients (over 50 years) has revealed glaucoma in 30.3 %, AMD in 37.94 %, and their combination in 20.3 % cases. In AMD, the structure signs of the dry form of the disease are diagnosed in 74 % of the cases, the geographical atrophy in 12 % and the wet atrophy - in 14 %. Primary open-angle glaucoma reduces risk of the wet AMD development while the tendency of early formation of the geographical atrophy of the retina increases and the share of the patients with the wet form goes down to 7 %. The article is intended to scrutinize the main pathogenetic mechanisms of the development of the diseases. Distinctions in the quantitative and qualitative components of biomarkers of the oxidative stress, endothelial dysfunction and inflammation are analysed as predictors of the start and development of comorbid pathology. This allows to identify the risk groups and therapy prospects. The vascular theory of pathogenesis related to the reduction of the perfusion of the head of the optic nerve, retina and chorioidea defines the diagnostic importance of the layer thickness parameters of the peripapillar nervous fibers and ganglion cell in differential diagnostics of this pathology. Application of anti-VEGF to patients with AMD and glaucoma is harmless and does not significantly influence the level of intraocular pressure and intraocular blood circulation. However, it requires careful monitoring of dynamics of the visual-functional and structural changes of the retina and optic nerve, as well as timely therapy correction. A combined course of the diseases with neurodegenerative nature of lesion leads to decrease of not only visual, but also cognitive functions, significantly influences of the senior age group patients’ quality of life and their adaptation in society