Relationship between IL1B gene polymorphism and smoking with the risk of myocardial infarction

Genotype and smoking determined risks of myocardial infarction in patients with ischemic heart disease. Homozygous genotype C (rs16944) of IL1B is associated with myocardial infarction (OR = 3,17 (95% Cl = 0,92-10,89); р < 0,01) and heterozygous carrier state of this allelic gene doesn't increase risks (OR = 1,36 (95% CI = 0,83-2,2); р = 0,01). Smoking 5 times increases risk of myocardial infarction (OR = 5,16 (95% CI = 1,05-25,39); p < 0,05) in homozygotes, and 1,5 times (OR = 1,46 (95% CI = 0,77-2,78); p < 0,05) - in heterozygotes of 511Т/С lL1B. Haplotype СТ (rs1143634 - rs16944) of IL1B is connected with the decrease of risk of myocardial infarction in nonsmoking patients (OR = 0,43 (95% DI = 0,19-0,95); р < 0,01)

Genetic basis of anthracyclines cardiotoxicity: Literature review

The purpose of this review was to systematize data on molecular genetic markers of increased risk of cardiotoxic effects, as well as to search for risk and protective variants of candidate genes. Today, the therapy of malignant neoplasms is based on the use of anthracyclines – drugs of the cytostatic mechanism of action. Along with their effectiveness, these drugs can have a cardiotoxic effect on cardiomyocytes by increasing the amount of reactive oxygen species and disrupting mitochondrial biogenesis. Pathological disorders lead to an increased risk of myocardial dysfunction and a number of other cardiovascular pathologies in patients receiving chemotherapy using anthracyclines. The cardiotoxic effect of anthracyclines leads to cardiomyopathy, heart failure, myocardial infarction, and thrombosis. Early detection of cardiotoxic damage leads to reducing the negative effects of these drugs due to changes in chemotherapy tactics. It is known that the risk of cardiotoxic myocardial damage is genetically determined and controlled by more than 80 genes. In this review, the description of basic molecules such as ATP-binding cassette transporters and solute carrier family (SLC transporters), carbonyl reductase, molecules of antioxidant defense, xenobiotic and iron metabolism was performed. In addition, a special attention is paid to the study of epigenetic and post-translational regulation. The available data are characterized by some inconsistency that may be explained by the ethnic differences of the studied populations. Thus, a more detailed research of various ethnic groups, gene-gene interactions between potential candidate genes and epigenetic regulation is necessary. Thus, understanding the contribution of genetic polymorphism to the development of cardiotoxicity will help to assess the individual risks of cardiovascular pathology in patients with various types of cancer, as well as reduce the risk of myocardial damage by developing individual preventive measures and correcting chemotherapy

Polymorphism of inflammatory system genes in the pathogenesis of rheumatic heart disease

Aim. To assess the contribution of polymorphic variants of inflammatory response genes to the predisposition to rheumatic heart disease.Material and methods. Using real-time polymerase chain reaction, we analyzed the prevalence of 18 polymorphic variants of 8 genes involved in the inflammatory process in 251 patients with rheumatic heart disease and 300 healthy donors.Results. We found that homozygous TT genotypes of rs1800871 (IL10) (p=0,02) and TT rs1800872 (IL10) polymorphisms (p=0,027), as well as TT genotypes of CRP gene (rs1205) (p=0,015) and GG genotypes of rs375947 (IL12RB) (p=0,037) are "risky" and associated with the development of rheumatic heart disease.Conclusion. Associations of polymorphic variants rs1800871 and rs1800872 of the IL10 gene, rs1205 of the CRP gene, and rs375947 of the IL12RB gene can be an important link in the pathogenesis of rheumatic heart disease and can later be used as biological markers for a personalized assessment of the disease risk

ASSOCIATION OF TREM-1 GENE POLYMORPHISMS WITH INFECTIVE ENDOCARDITIS

Infective endocarditis (IE) is a septic inflammation of endocardium, which generally involves the lining of the heart chambers and heart valves. The development of IE depends in many respects on how properly and efficiently the immune system responds to the occurrence of an infection. Innate immunity, which carries out the response to a transient bacteremia, is genetically determined in a large extent. Pattern recognition receptors, which identify pathogenand danger-associated molecular patterns, are the main effectors of innate immune response; one of these receptors is triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1). We hypothesized that inherited variation in TREM-1 gene may affect individual susceptibility to IE. The distribution of genotypes and alleles of rs1817537, rs3804277, rs6910730, rs7768162, rs2234246, rs4711668, rs9471535, and rs2234237 gene polymorphisms was investigated in 110 Caucasian (Russian) subjects with IE and 300 age-, sex-, and ethnicity-matched healthy blood donors. Odds ratios with 95% confidence intervals were calculated. We found that rs1817537 polymorphism was associated with decreased IE risk (OR = 0.60; 95%CI = 0.37–0.99; р = 0.046, dominant model); however, this was not significant after an adjustment for multiple comparisons. Therefore, we observed no statistically significant association between the investigated polymorphisms within TREM-1 gene and IE. Further in-depth investigations in this field are necessary to shed the light on the impact of inherited variation within innate immune response genes on the development of IE

Генетические макеры системной воспалительной реакции в кардиохирургии (обзор)

The systemic inflammatory response syndrome is a typical systemic reaction to tissue injury and an important factor for structural and functional regeneration of the damaged tissue. The systemic inflammatory response syndrome developed in patients in the postoperative period after cardiac surgeries is a natural body reaction; however, in some cases there is an excessive generation of pro-inflammatory factors that can change the nature of inflammation and worsen the tissue damage. The massive release of inflammatory mediators leads to dysfunction of various organs and systems and can become one of main causes of lethal outcomes in the postoperative period. There is evidence of the contribution of the systemic inflammation to the pathogenesis of atherosclerosis. Therefore, an assessment of patient’s susceptibility to the systemic inflammatory response may contribute to predicting disease risks and severity as well as choosing a specific therapy for a given patient. This review analyzes the information about the contribution of the polymorphism of genes encoding cytokines and proteins involved in the pathogenesis of the systemic inflammatory response in the development of individual susceptibility to the non-infectious systemic inflammatory response in patients after cardiac surgeries, as well as in modification of its severity and consequences.Системная воспалительная реакция (СВР) — типовая системная реакция организма на тканевое повреждение и необходимое условие структурно-функционального восстановления поврежденной ткани. СВР, возникающая у пациентов в интра- и послеоперационном периодах кардиохирургических вмешательств, является естественной реакцией организма, однако в ряде случаев имеет место чрезмерная генерация провоспалительных импульсов, изменяющая характер воспаления и усугубляющая тканевое повреждение. Массивное высвобождение медиаторов воспаления приводит к дисфункции различных органов и систем и может служить одной из основных причин летальных исходов в послеоперационном периоде. Существуют свидетельства роли системного воспаления в патогенезе атеросклероза. Таким образом, оценка предрасположенности пациентов к характеру развивающегося в послеоперационном периоде системного воспалительного ответа поможет прогнозировать риск развития послеоперационных осложнений воспалительного генеза или тяжесть их течения, и подобрать специфическую терапию для конкретного пациента. В данном обзоре анализирована информация о роли полиморфизма генов, кодирующих цитокины и белки, вовлеченные в патогенез системного воспалительного ответа, в формировании индивидуальной предрасположенности к развитию системного воспаления неинфекционного генеза у пациентов, перенесших кардиохирургические вмешательства, а также в модификации его тяжести и последствий

ВКЛАД ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ В ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА ПОСЛЕ ОПЕРАЦИЙ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ КЛАПАНОВ СЕРДЦА

Introduction. The prognostic and diagnostic value of measuring concentrations of acute phase reactants in the postoperative period in patients undergoing cardiac valve replacement surgery during cardiopulmonary bypass is not clear now.Materials аnd metods. Serum levels of inflammatory markers (procalcitonin (PCT), tumor necrosis factor α (TNFα), interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6)) were measured quantitatively by ELISA. Blood samples from 71 patients with a diagnosis of infective endocarditis undergoing cardiac valve replacement surgery during cardiopulmonary bypass were taken preoperatively, on the first and seventh day after surgery. Were measured serum concentration and correlated to postoperative clinical course.Results. Postoperative changes in serum levels PCT, IL-1β and IL-6 significantly increased in patients from groups without postoperative severe SIRS. The serum IL-1β concentrations stay in the preoperatively level at all time points in patients from groups with postoperative severe SIRS. Postoperative IL-6 values on the first day after surgery were significantly lower in patients from groups with postoperative severe SIRS than those in the other group. The serum TNF-α levels significantly increased in patients from all groups at first day after surgery.Conclusion. The low postoperative levels of IL-1β and IL-6 expected to be the best predictive markers in order to monitor the systemic inflammatory response occurring after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass.Цель. Оценить прогностическую и диагностическую значимость определения концентраций острофазных реактантов в послеоперационном периоде пациентов, перенесших протезирование клапанов сердца в условиях искусственного кровообращения.Материалы и методы. Определяли сывороточные концентрации маркеров воспаления (ПКТ – прокальцитонин, ФНОα-фактор некроза опухолей, ИЛ-1β, ИЛ-6) методом твердофазного иммуноферментного анализа. Исследование проведено с использованием сыворотки крови 71 пациента с инфекционным эндокардитом, подвергшегося операции протезирования клапанов сердца в условиях искусственного кровообращения (ИК). Кровь забирали на дооперационном этапе, в 1-е и 7-е сутки после операции. Проводилось сравнение изменений сывороточных концентраций острофазных реактантов в динамике, между группой пациентов, имеющих осложнения СВО в послеоперационном периоде, и группой пациентов с гладким течением послеоперационного периода.Результаты. У пациентов из группы с неосложненным послеоперационным периодом отмечалось значительное увеличение сывороточных уровней ПКТ, ИЛ-1β и ИЛ-6 в 1-е сутки после операции. В группе пациентов, имеющих осложнения СВО, значимые изменения концентраций ИЛ-1β отсутствовали в течение всего послеоперационного периода. Концентрации ИЛ-6, определяемые в 1-е сутки послеоперационного периода, у пациентов из группы с осложнениями послеоперационного СВО были значительно ниже, чем в группе без осложнений. Сывороточные уровни ФНОα имели значимое увеличение в первый день после операции у пациентов обеих групп.Заключение. Определяемые в раннем послеоперационном периоде низкие уровни сывороточных концентраций ИЛ-1β и ИЛ-6 имеют наибольшее прогностическое значение при мониторинге системной воспалительной реакции после кардиохирургических операций по протезированию клапанов сердца в условиях ИК

Оценка экспрессии провоспалительных цитокинов в гладкомышечных клетках коронарной артерии, экспонированных мутагеном алкилирующего механизма действия

Background. It is known that DNA damage in smooth muscle cells can trigger their clonal expansion and transformation into foam cells. Thus, the study of the molecular genetic mechanisms of the vascular smooth muscle cells response to genotoxic exposure is important and relevant in the context of an in-depth understanding of atherogenesis.Aim. To study mRNA level and concentration of proinflammatory cytokines IL6 and IL8 in the human coronary artery smooth muscle cells exposed to alkylating mutagen.Methods. Gene expression signature of studied cytokines in the human coronary artery smooth muscle cells was accessed by quantitative polymerase chain reaction in the two timepoints – immediately after six-hour exposure to mitomycin C (point 1) and after six-hour exposure to mitomycin C followed by 24 hours of cells being cultivated on mitomycin C-free cell growth medium (point 2). Smooth muscle cells cultured according to the above scheme without genotoxin were used as controls. HPRT1, GAPDH and B2M were used as the reference genes. Gene expression level was calculated by ΔCt method. IL6 and IL8 concentration was evaluated in the culture media in points 1 and 2 by enzyme-linked immunosorbent assay. Statistical analysis was performed in GraphPad Prism 9 software.Results. Immediately after mutagenic exposure (point 1) we discovered no significant changes in the expression level of IL6 and IL8 in the mitomycin C exposed smooth muscle cells compared to controls. Removal of mutagen increased expression of IL6 and IL8 in the experimental group (0,36- and 0,67-fold, respectively). At the same time, we discovered no significant differences in the studied cytokines concentration in the culture medium of mutagen-exposed cells compared to the nonexposed controls.Conclusion. Genotoxic stress in human coronary artery smooth muscle cells exposed to alkylating mutagen (mitomycin C) leads to differential expression but not secretion of proinflammatory cytokines IL6 and IL8. Thus, exposure of smooth muscle cells to mitomycin C do not trigger their proinflammatory phenotype. Актуальность. Известно, что повреждение ДНК гладкомышечных клеток может быть триггером их клональной экспансии и трансформации в пенистые клетки. Таким образом, изучение молекулярно-генетических механизмов ответа гладкомышечных клеток сосудов на генотоксическое воздействие представляется важным и актуальным в контексте углубленного понимания механизмов атерогенеза.Цель. Изучить характер изменения уровня мРНК и концентрации провоспалительных цитокинов IL6 и IL8 в гладкомышечных клетках коронарной артерии человека, культивируемых в условиях генотоксической нагрузки.Материалы и методы. Уровень генной экспрессии изучаемых цитокинов в гладкомышечных клетках коронарной артерии человека оценивали с помощью количественной полимеразной цепной реакции в двух временных точках – непосредственно после 6 ч экспозиции клеток митомицином С (точка 1) и после 6 ч экспозиции мутагеном с последующими 24 ч культивирования клеток в чистой культуральной среде (точка 2). Контролем служили гладкомышечные клетки, культивированные по вышеуказанной схеме без генотоксической нагрузки. В качестве референсных генов использовали HPRT1, GAPDH и B2M. Уровень экспрессии генов интереса рассчитывали по методу ΔCt. Концентрацию IL6 и IL8 в культуральной среде определяли с помощью иммуноферментного анализа в точках 1 и 2. Статистический анализ полученных результатов проводили в программе GraphPad Prism 9.Результаты. Непосредственно после мутагенного воздействия (точка 1) не выявлено изменения уровня экспрессии генов IL6 и IL8 в гладкомышечных клетках, экспонированных митомицином С, по сравнению с неэкспонированным контролем. После удаления из культур мутагена в экспериментальной группе отмечено снижение уровня мРНК генов IL6 и IL8 по сравнению с контролем (кратность изменения экспрессии составила 0,36 и 0,67 соответственно). При этом достоверных различий концентрации изученных цитокинов в культуральной среде гладкомышечных клеток, экспонированных митомицином С, по сравнению с контролем не выявлено.Заключение. Генотоксический стресс в гладкомышечных клетках коронарной артерии человека, вызванный алкилирующим мутагеном митомицином С, приводит к изменению профиля генной экспрессии, но не концентрации провоспалительных цитокинов IL6 и IL8. Таким образом, воздействие митомицина С на гладкомышечные клетки не приводит к формированию ими провоспалительного фенотипа

РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНА СRP В ВОЗНИКНОВЕНИИ ФИБРИЛЛЯЦИИ ПРЕДСЕРДИЙ У ПАЦИЕНТОВ ИБС

The purpose. Assessment of the contribution of CRP gene polymorphisms rs3093077, rs1130864 and rs1205 to the development of atrial fibrillation (AF) in CAD patients depending on gender and age.Material and methods. The study included 302 patients with stable coronary artery disease. C-reactive protein (CRP) concentration was measured by high-sensitive immunoturbidimetric assay. The genotyping was performed in 96-well plates using TaqMan assay.Results. The elderly age &gt; 65 years and the presence of type 2 diabetes mellitus are the clinical and anamnestic predictors of AF development (р=0.003; 0.01). G/A rs1130864 CRP heterozygous carriers have a 4-fold increased risk of AF development among the patients with coronary artery disease (p=0.0025) according to the overdominant inheritance model. Men who are the carriers of С/Т rs1205 CRP genotype have on average a 5-fold increased risk of AF development in case of CAD presence (according to the overdominant model, р=0.022). A 5-fold increased risk of AF development is associated with men carrying G/A rs1130864 CRP genotype (p=0.015), meanwhile the men &lt; 65 years, who carry the same genotype (rs1130864 CRP), have a 9-fold increased risk of AF development (p=0.025), as compared to the patients who are the carriers of other genotypes.The patients of both genders &lt; 65 years, carrying the С/Т rs1205 CRP genotype, have a 10-fold increased risk of AF development as compared to the carriers of other genotypes (OR =10.03 (1.26-79.59); 95% CI).Conclusion. The genetic markers should be considered to assess the risk of AF development. Цель. Оценить вклад полиморфизмов гена CRP rs3093077, rs1130864, rs1205 в развитие фибрилляции предсердий (ФП) у пациентов ИБС в зависимости от пола и возраста.Материалы и методы. В исследование включено 302 пациента со стабильной ИБС. Концентрацию hs-СРБ определяли с помощью высокочувствительного иммунотурбидиметрического метода. Генотипирование осуществляли в 96-луночном формате методом TaqMan.Результаты. Клинико-анамнестическими предикторами возникновения ФП являются пожилой возраст &gt; 65 лет и наличие у пациента СД 2-го типа (р = 0,003; 0,01). Носительство гетерозиготного генотипа G/A rs1130864 CRP увеличивает риск развития ФП у пациентов с ИБС более чем в четыре раза (р=0.0025) по сверхдоминантной модели наследования. У мужчин, носителей генотипа С/Т rs1205 CRP, риск развития ФП при ИБС увеличивается в среднем в пять раз (сверхдоминантная модель наследования (р=0,022). У мужчин, носителей генотипа G/A rs1130864 CRP, определяется увеличение риска развития ФП в 5 раз (р=0,015), а у мужчин в возрасте &lt; 65 лет, носителей того же генотипа rs1130864 CRP, риск развития ФП увеличивается в 9 раз (р=0,025), в отличие от пациентов, носителей других генотипов. У пациентов обоих полов &lt; 65 лет, носителей генотипа С/Т rs1205 CRP, риск развития ФП в 10 раз выше, чем у носителей других генотипов (ОШ=10,03 (1.26-79.59); 95% ДИ.Заключение. Для оценки риска возникновения ФП необходимо учитывать генетические маркеры.

ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СЕМЕНОВОДСТВА ОРИГИНАЛЬНЫХ СОРТОВ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР

A significant disadvantage of one-time seed fruit gatherings  used in operations  of seed farms is the usage of different-age  fruits (unripe, overripe and of optimally mature) for extracting seeds, that respectively have seeds with different sowing features. Carrying out several sequential  gatherings  that have not yet reached the biological maturity of the seed fruits, and their subsequent storage, makes it possible to avoid these problems. Through the example the Lunnyi watermelon  variety, the article presents the results of studying a new method of conducting seed production of polycarpous  varieties of cucurbits crops, including carrying out of frequent seed fruit gatherings  not in biological ripeness, but at the stage of technical maturity and subsequent storage of collected seed fruits seeds for some period until receiving by seeds of the high sowing  features. It has been established that for the production of certified seeds of the Lunnyi watermelon  variety, it is possible to collect 15-20-day-old fruits and store them for after-ripening purpose for 20  days before releasing  (extracting)  the seeds. The studied method allows to significantly  increase the overall productivity  of seed crops. Running the seed breeding of melons and gourds, which form a large number of fruits, based on frequent gatherings and subsequent storage of batches of seed fruits before seed extraction is very cost-effective and economically-viable, even despite a significant increase of the production cost by 30-40%. The method allows to increase the yield of seed material per area unit by 140-155% and to advance, first of all, the germination readiness of seeds to match the first class under the sowing features. On the basis of the conducted research, it was obtained a patent for the invention “Method of conducting seed production of polycarpous  varieties of vegetables and cucurbits crops”.Существенным  недостатком используемых в практике семеноводческих хозяйств одноразовых  сборов семенных плодов является то, что для выделения семян используют разновозрастные (недозревшие, переспевшие и оптимально вызревшие) плоды, соответственно  имеющие семена с  разными посевными качествами. Проведение нескольких последовательных сборов ещё не достигших биологической зрелости семенных плодов с последующим их хранением,  позволяет нивелировать  эти проблемы.   На примере сорта арбуза  Лунный представлены результаты изучения нового способа ведения семеноводства многоплодных сортов бахчевых культур, включающего проведение многоразовых сборов семенных плодов не в биологической,  а в технической зрелости,  и последующего  хранения собранных семенных плодов в течение определенного срока до достижения семенами высоких посевных качеств.  Установлено,   что для получения  кондиционных  семян сорта  арбуза Лунный возможен сбор 15-20-суточных  плодов и хранение их с целью дозаривания в течение 20 суток до выделения семян. Изучаемый способ позволяет существенно увеличить общую  продуктивность семеноводческих посевов. Ведение семеноводства  сортов бахчевых культур,  формирующих большое количество плодов, на основе многоразовых сборов и последующего хранения партий семенных  плодов до выделения  семян, несмотря на существенное удорожание  производства на 20-25% является очень рентабельным и экономически выгодным. Способ позволяет увеличить выход семенного  материала с единицы площади на 30-50% и повысить, в первую очередь, энергию прорастания семян до соответствия первому классу по посевным качествам. На основании проведенных исследований получен патент на изобретение «Способ  ведения семеноводства многоплодных сортов овощных и бахчевых культур»