Study on possible role of CYP1A1, GSTT1, GSTM1, GSTP1, NAT2 and ADRB2 genes polymorphisms in bronchial asthma development in children

Aim. To study the association of polymorphisms of the enzymes genes CYP1A1 (T6235C), first phase, and NAT2 (Ñ481Ò, G590A, G857A), GSTM1 («0»), GSTT1 («0») and GSTP1 (A313G), second phase of the detoxication system, as well as the ADRB2 (C79G) gene variants with the development of bronchial asthma in children. Methods. Polymorphic variants were analyzed using PCR followed by RFLP analysis in 86 healthy individuals and in 114 patients with clinical diagnosis of bronchial asthma. Results. The frequency of gene polymorphic variants of the enzymes of first and second phases of detoxification system as well as the ADRB2 gene was established in the children with bronchial asthma and healthy individuals. Conclusions. Ðolymorphic variants of the genes NAT2 (481Ò), GSTP1 (313G) and ADRB2 (79G) and their combinations in geno- type were observed more frequently in the patients with bronchial asthma comparing to the control group, which indicates their invol- vement in the pathogenesis of asthma in children Keywords: bronchial asthma, detoxication system, 2-adrenoreceptor gene, polymorphism, combined genotype.Мета. Дослідити зв’язок поліморфних варіантів генів ферментів першої – CYP1A1 (T6235C) та другої – NAT2 (С481Т, G590A, G857A), GSTM1 («0»), GSTT1 («0») і GSTP1 (A313G) фаз системи детоксикації, а також гена ADRB2 (C79G) з розвитком бронхіальної астми (БА) у дітей. Методи. Поліморфні варіанти вивчали за допомогою ПЛР та ПДРФ-аналізу у 86 здорових індивідів та у 114 пацієнтів з клінічним діагнозом БА. Результати. Встановлено частоту поліморфних варіантів генів ферментів першої і другої фаз системи детоксикації, а також гена ADRB2 у хворих на БА дітей та у здорових індивідів. Висновки. Поліморфні варіанти генів NAT2 (481Т), GSTP1 (313G) і ADRB2 (79G) та їхні комбінації в генотипі частіше спостерігаються серед пацієнтів з БА порівняно з контрольною групою, що свідчить на користь залучення їх до патогенезу БА у дітей. Ключові слова: бронхіальна астма, система детоксикації, ген b2-адренорецептора, поліморфізм, комбінований генотип.Цель. Исследовать ассоциацию полиморфных вариантов генов ферментов первой – CYP1A1 (T6235C) и второй – NAT2 (С481Т, G590A, G857A), GSTM1 («0»), GSTT1 («0») и GSTP1 (A313G) фаз системы детоксикации, а также гена ADRB2 (C79G) с развитием бронхиальной астмы (БА) у детей. Методы. Полиморфные варианты изучали с помощью ПЦР и ПДРФанализа у 86 здоровых индивидов и 114 пациентов с клиническим диагнозом БА. Результаты. Установлена частота полиморфных вариантов генов ферментов первой и второй фаз системы детоксикации, а также гена ADRB2 у больных БА детей и здоровых индивидов. Выводы. Полиморфные варианты генов NAT2 (481Т), GSTP1 (313G) и ADRB2 79G и их комбинации в генотипе чаще наблюдаются среди пациентов с БА по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует в пользу их вовлечения в патогенез БА у детей. Ключевые слова: бронхиальная астма, система детоксикации, ген b2-адренорецептора, полиморфизм, комбинированный генотип

Взаємозв’язок вітамін D-статусу, генотипів за поліморфізмом rs2228570 вітамін D-рецептора та саплементації холекальциферолом у дітей шкільного віку, які хворіли на COVID-19

Мета - вивчити особливості вітамін D-статусу та впливу саплементації вітаміном D3 на 25(OH)D у сироватці крові дітей шкільного віку, які хворіли на COVID-19, з урахуванням генотипу за поліморфізмом rs2228570 гена вітамін D-рецептора (VDR). Матеріали та методи. До пілотного, проспективного, відкритого дослідження залучено 36 школярів віком 9-16 років, які перенесли безсимптомний (12 дітей) та легкий/середньотяжкий (24 дітей) перебіг COVID-19. В усіх дітей досліджено вміст 25(ОН)D в сироватці крові та його динаміку під впливом саплементації 1000 МО/добу протягом 12 тижнів з урахуванням генотипів і частоти розподілу алелей поліморфізму rs2228570 гена VDR (у 26 дітей). Результати. Діти з безсимптомним перебігом COVID-19 характеризувалися нормальними показниками 25(OH)D (32,68±2,12 нг/мл). Діти, які перенесли COVID-19 легкого/середньотяжкого перебігу, вірогідно частіше (41,7%) мали стан гіповітамінозу вітаміну D (27,36±2,12 нг/мл) і рідше (58,3%) - оптимальний рівень 25(OH)D, ніж діти з безсимптомним перебігом хвороби. У 80,7% обстежених дітей визначено генотип за поліморфізмом rs2228570 гена VDR, до складу якого входить алель G з більшою транскрипційною активністю VDR. Саплементація холекальциферолом 1000 МО на добу незалежно від 25(OH)D-статусу та генотипу за даним поліморфізмом вірогідно підвищувала забезпеченість вітаміном D обстежених дітей з тенденцією до збільшення приросту 25(OH)D у дітей з генотипом за поліморфізмом rs2228570 гена VDR, до складу якого входить алель G. Висновки. Недостатня забезпеченість вітаміном D може визначатися як фактор ризику симптоматичного перебігу COVID-19 у дітей, що потребує спостереження та корекції вітамін D-статусу, ефективність якої може визначатися генотипом за поліморфізмом rs2228570 гена VDR. Подальші дослідження ролі вітамін D / VDR-комплексу в розвитку й тяжкості перебігу COVID-19 у дітей дадуть змогу значно розширити уявлення про патогенетичний взаємозв’язок, запропонувати та спрогнозувати ефективність персоніфікованих схем саплементації вітаміном D. Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження ухвалено Локальним етичним комітетом усіх зазначених у роботі установ. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дітей. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів

Поліморфізм гена ADRB2 як чинник спадкової схильності до розвитку бронхіальної астми та відповіді на терапію сальбутамолом

Purpose — to investigate the association of the C79G polymorphism of the ADRB2 gene with the risk of developing Bronchial asthma (BA) in children living under different environmental conditions and to generate in silico 3D structures of β2-adrenoreceptor isoformsencoded by polymorphic variants of the ADRB2 gene (A46G, C79G, and C491T) in order to predict conformational changes which can impact the interaction with salbutamol.Patients and methods. 114 children aged 3 to 18 years with BA of moderate to severe, controlled course, were randomized into two groups: group I (children from conditionally pure region of Kyiv and Kyiv region) and group II (children from ecologically polluted region). The control group climbed 86 unrelated healthy adults from different regions of Ukraine. The polymorphic variant of the ADRB2 gene (C79G) was investigated by the allelic-specific polymerase chain reaction. The computermodeling of the 3D β2-adrenergic protein structure homology was performed using SWISS-MODEL and I-TASSER web servers, molecular docking was performed using the AutoDock Vina program.Results. It was found that the frequency of the polymorphic variant 79G of the ADRB2 genecarriersis statistically significantly higher (p<0.05) in the group II (69.4%) compared with the control group (55.8%). According to the analysis of the spatial structure of the ADRB2 protein, it was determined that p.16Arg> Gly and p.27Gln>Glu substitutions localized on the N-terminal sequence, and can affect interaction with protein partners, in turn the amino acid substitution p.164Thr> Ile is localized near the ligand binding site and may reduce the affinity of salbutamol for the corresponding mutant receptor.Conclusions. The polymorphic variant of 79G of the ADRB2 gene can be considered as a factor of the hereditary susceptibility of BA developmentin conditions of environmentalanthropogenic loading. The 491C>T ADRB2 gene mononucleotide substitution can be considered as a pharmacogenetic marker of a poor patient response to treatment with salbutamol.Цель — исследовать ассоциацию полиморфизма C79G гена АDRB2 с риском развития бронхиальной астмы (БА) у детей, проживающих в различных условиях загрязнения окружающей среды, а также смоделировать 3D структуры изоформ белка β2-адренорецептора, которые кодируются полиморфными вариантами гена АDRB2 (A46G, C79G, і C491T) in silico для прогноза структурно-функциональных свойств, которые могут влиять на взаимодействие с сальбутамолом.Пациенты и методы. Обследовано 114 детей в возрасте от 3 до 18 лет с БА средней тяжести, контролируемого течения, которые методом рандомизации были разделены на две группы: группу I (дети из условно чистого региона Киева и Киевской области) и группу II (дети из экологически загрязненного региона). Группу контроля составили 86 неродственных здоровых взрослых из разных регионов Украины. Полиморфный вариант гена АDRB2 (C79G) исследован методом аллельспецифической полимеразной цепной реакции. Компьютерное моделирование 3D структуры изоформ белка β2-адренорецептора проведено с использованием веб-серверов SWISS-MODEL и I-TASSER, молекулярный докинг проведен с использованием программы Auto Dock Vina.Результаты. Установлено, что частота носителей полиморфного варианта 79G гена ADRB2 статистически достоверно выше (p<0,05) в группе обследования II (69,4%) по сравнению (55,8%) с частотой в контрольной группе. По результатам анализа смоделированной пространственной структуры белка ADRB2, замены p.16Arg>Gly и p.27Gln>Glu находятся в N-концевой последовательности и могут влиять на взаимодействие с белками-партнерами, в свою очередь, аминокислотная замена p.164Thr>Ile локализирована вблизи сайта связывания с лигандами и может снижать аффинность сальбутамола к соответствующему мутантному рецептору.Выводы. Полиморфный вариант 79G гена ADRB2 может рассматриваться в качестве фактора наследственной предрасположенности развития БА в условиях антропогенной нагрузки окружающей среды. Мононуклеотидная замена 491C>T гена ADRB2 может рассматриваться в качестве фармакогенетического маркера плохого ответа пациента на лечение сальбутамолом.Мета — дослідити асоціацію поліморфізму C79G гена АDRB2 із ризиком розвитку бронхіальної астми (БА) у дітей, що мешкали в різних умовах забруднення навколишнього середовища, а також змоделювати 3D структури ізоформ білка β2-адренорецептора, що кодуються поліморфними варіантами гена АDRB2 (A46G, C79G, та C491T) in silico, для передбачення структурно-функціональних властивостей, які можуть впливати на взаємодію із сальбутамолом.Пацієнти та методи. Обстежено 114 дітей віком від 3 до 18 років із БА середньої тяжкості, контрольованого перебігу, які методом рандомізації були розподілені на дві групи: групу І (діти з умовно чистого регіону Києва та Київської області) та групу ІІ (діти з екологічно забрудненого регіону). До групи контролю увійшли 86 неспоріднених здорових дорослих із різних регіонів України. Поліморфний варіант гена АDRB2 (C79G) досліджено методом алельспецифічної полімеразної ланцюгової реакції. Комп'ютерне моделювання за гомологією 3D структури білка β2-адренорецептора проведено з використанням вебсерверів SWISS-MODEL та I-TASSER, молекулярний докінг здійснено за допомогою програми Auto Dock Vina.Результати. Встановлено, що частота носіїв поліморфної алелі 79G гена ADRB2 є статистично вірогідно вищою (p<0,05) у групі обстеження ІI (69,4%) порівняно з частотою (55,8%) у контрольній групі. За результатами аналізу змодельованої просторової структури білка ADRB2, заміни p.16Arg>Gly та p.27Gln>Glu знаходяться в N-кінцевій послідовності і можуть впливати на взаємодію з білками-партнерами, у свою чергу, амінокислотна заміна p.164Thr>Ile локалізована поблизу сайту зв'язування з лігандами і може знижувати афінність сальбутамолу до відповідного мутантного рецептора.Висновки. Поліморфний варіант 79G гена ADRB2 можна розглядати як фактор спадкової схильності розвитку БА в умовах антропогенного навантаження навколишнього середовища. Мононуклеотидну заміну 491C>T гена ADRB2 можна розглядати як фармакогенетичний маркер поганої відповіді пацієнта на лікування сальбутамолом

Impact of risk factors in developing bronchial asthma combined with gastroesophageal reflux disease in children

The purpose of the study was to determine the risk factors affecting the development of asthma combined with gastroesophageal reflux disease (GERD). Seventy children aged 5-17 years with asthma were examined. They were divided to two groups: group 1 (50 children with asthma and GERD), and group 2 (20 children with isolated asthma). Medical history data were collected through specially designed questionnaire for parents. It was determined that the perinatal risk factors that likely contributed to developing co-morbid asthma and GERD were a threatened miscarriage (OR=6.65; 95% CI, 1.7-25.6, p=0.003), acute respiratory illnesses during pregnancy (OR=6.52; 95% CI, 1.4-31.2, p=0.008), polyhydramnios (p=0.039) and uterine inertia (p=0.0003). Food hypersensitivity in the first year of life, the severity of asthma in examined children played role in increasing the risk of developing asthma combined with GERD (OR=4.83; 95% CI, 1.3-18.6, p=0.013 and OR=4.45; 95% CI, 1.2-17.1, р=0.019 respectively)

Status of child population health — the future of the country (part 1)

The article of the team of scientists of pediatricians and organizers of pediatric health care of Ukraine is devoted to the study of the main trends in the health status of children over last 22 years. The results of the analysis of the incidence and prevalence of diseases among Ukrainian child population, infant mortality rates over the past two decades demonstrates that they remain significantly higher than the average European indicators against the background of a progressive decrease in the number of child population at 3,16 million people. The prevalence of childhood diseases in Ukraine over past 22 years has grown by 41 %, the incidence of childhood diseases arose by 36 %. The article considers the ways of solving a number of new social and medico-ecological problems that negatively affect child health

Child health status — the future of the country (part 2)

The article deals with the problems of increasing the incidence and prevalence of childhood diseases during 1994–2016 against the background of a global reduction in the staffing of children’s specialists by 1.7 times, with an extremely inadequate supply of the regions of the South-East, Donetsk and Luhansk regions. All of this has a negative impact on the proper medical care of the child population, including the detection of childhood diseases. The authors substantiate the need to restore the personnel and material-technical potential of the pediatric service, the development of modern diagnostic and treatment technologies, the preservation of immunization and the prevention of disability of common childhood diseases that is an important component of the national health care and safety system of the country as a whole