PhD (Biology), Associate Professor, Dean, Biological faculty
к.б.н., доцент, декан биологического факультета
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Biological faculty
к.б.н., доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Microbiology, Immunology and General Biology, Biological faculty
к.б.н., доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии биологического факультета
Ulcerative colitis and irritable bowel syndrome are multifactorial disorders with genetic predisposition. Recent studies suggest that the mucosal immune activation, increased intestinal permeability, and altered host-microbiota interactions may modulate innate immune response, thus contributing to immunopathogenesis of these diseases. Toll-like receptors (TLR) are considered to play the main role in genetic susceptibility to the conditions. The mechanisms for regulating activity of Toll-like receptors are represented by single-nucleotide gene polymorphisms (SNPs), thus producing allelotypes with different biological effects. Among all known TLRs, TLR2 is the most actively studied. The TLR2 gene is located on the long arm of the chromosome 4 and contains the genetic variant leading to the substitution of arginine for glutamine (Arg753Gln) in TLR2 protein. Meanwhile, the most studied SNP of TLR6 is located at the C745T position causing Pro249Ser amino acid substitution in the protein. The present work aimed for analysis of distribution of alleles, genotypes and haplotype combinations of the TLR2 and TLR6 SNPs, and their associations with predisposal for ulcerative colitis and irritable bowel syndrome in Russians from Chelyabinsk Region. The following methods were used in the study: isolation of DNA samples from whole blood, genotyping of the studied gene polymorphisms using PCR with electrophoretic detection. The frequencies of two-locus haplotypes formed by SNPs TLR2 – TLR6 were calculated with Arlequin ver 3.5 software. Comparison of two populational samples for predisposition to UC and IBS was carried out using standard immunogenetic criteria. Significance of differences was set at p ≤ 0.05. Results: Analysis of the data showed the association of specific alleles and genotypes, but not TLR2 – TLR6 haplotypes, with predisposition to the studied diseases. The Arg753Gln gene polymorphism of TLR2 was shown to be significant for a predisposition to ulcerative colitis, and SNP Pro249Ser TLR6 is associated with susceptibility to irritable bowel syndrome in Russians from the Chelyabinsk Region.
Неспецифический язвенный колит и синдром раздраженного кишечника являются мультифакторными заболеваниями, в основе иммунопатогенеза которых лежит нарушение взаимодействия Toll-подобных рецепторов и измененной микробиоты. Согласно литературным данным, одним из механизмов регуляции активности Toll-подобных рецепторов является генетический полиморфизм их генов, представленный однонуклеотидными заменами, формирующими аллельные варианты с различным действием. Среди всех известных TLRs наиболее активно изучается TLR2. Ген TLR2 располагается на длинном плече четвертой хромосомы и содержит ряд однонуклеотидных полиморфизмов, среди которых хорошо изученным является генетический вариант, приводящий к замене аргинина на глутамин (Arg753Gln) в белке TLR2. Данный ген является родоначальником семейства TLR2, совместно с ним на четвертой хромосоме расположен другой член этого семейства – TLR6, для которого наиболее известным является полиморфизм в точке C745T, приводящий к аминокислотной замене Pro249Ser в белке. Совместное функционирование белков TLR2 и TLR6 при распознавании лигандов, а также взаимно близкое расположение их генов на 4 хромосоме, позволяет рассмотреть не только отдельные SNP данных генов, но их гаплотипические сочетания в качестве потенциальных факторов риска формирования восприимчивости к различным заболеваниям.
Исходя из вышеизложенного, данной работе был проведен анализ особенностей распределения аллелей, генотипов и гаплотипических сочетаний TLR2 – TLR6 и их ассоциации с предрасположенностью к неспецифическому язвенному колиту и синдрому раздраженного кишечника у русских Челябинской области. В исследовании использовались следующие методы: выделение образцов ДНК из цельной крови, проведение генотипирования исследуемых полиморфизмов генов с помощью ПЦР с электрофоретической детекцией. Расчет частот двухлокусных гаплотипов, образованных SNPs TLR2 – TLR6 проводился с помощью программы Arlequin ver 3.5. Сравнение двух выборок с целью поиска ассоциации с предрасположенностью к НЯК и СРК проводилось с использованием стандартных иммуногенетических критериев. Значимость различий при p ≤ 0,05.
Анализ данных показал ассоциацию конкретных аллелей и генотипов, но не гаплотипов TLR2 – TLR6 с предрасположенностью к исследуемым заболеваниям. Генетический полиморфизм Arg753Gln TLR2 значим для формирования предрасположенности к неспецифическому язвенному колиту, а SNP Pro249Ser TLR6 ассоциирован с восприимчивостью к синдрому раздраженного кишечника у русских Челябинской области.