Генетическая коморбидность гипертонической болезни и бронхиальной астмы

Цель исследования — поиск ассоциации однонуклеотидных полиморфных вариантов (SNPs) генов, потенциально вовлеченных в развитие коморбидных фенотипов бронхиальной астмы (БА) в сочетании с гипертонической болезнью (ГБ), различающихся по времени манифестации каждого из данных заболеваний относительно друг друга.

Материалы и методы. Генотипирование 92 SNPs выполнено с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF у пациентов с БА в сочетании с ГБ (n = 97) в сравнении с контрольной группой практически здоровых индивидов (n = 153). Группа пациентов с коморбидной патологией была разделена на две подгруппы в зависимости от времени начала клинических симптомов БА относительно ГБ, и распространенность всех изученных SNPs сравнивали в каждой подгруппе относительно контроля.

Результаты. Установлено, что полиморфный вариант rs11590807, регулирующий экспрессию генов UTP25, TRAF3IP3, C1orf74, HSD11B1-AS 1, IRF6, в том числе в тканях сердца, сосудов, а также легких, ассоциирован с развитием коморбидности БА и ГБ независимо от начала манифестации каждого из этих заболеваний. Ассоциации других выявленных вариантов специфичны относительно времени начала каждого из составляющих коморбидность заболеваний (БА и ГБ). Так, вариант rs1010461, регулирующий экспрессию генов RNASE4 и ANG в тканях легких, сердца и сосудов, специфичен для развития ГБ на фоне БА, а варианты rs769214, rs11032700, rs11032699, rs484214 и rs480575, регулирующие экспрессию гена CAT в крови, сосудах, сердце и других тканях, специфичны для фенотипа БА, манифестирующей после ГБ.

Заключение. Установлена специфичность ассоциаций исследуемых полиморфных вариантов в развитии коморбидных фенотипов БА и ГБ, различающихся по времени манифестации каждого из заболеваний относительно друг друга.

1. Пузырев В. П. Генетические основы коморбидности у человека. Генетика. 2015;51(4):491–502. doi:10.7868/S0016675815040098

2. Stern J, Pier J, Litonjua AA. Asthma epidemiology and risk factors. Semin Immunopathol. 2020;42(1):5–15. doi:10.1007/s00281-020-00785-1

3. Mills KT, Stefanescu A, He J. The global epidemiology of hypertension. Nat Rev Nephrol. 2020;16(4):223–237. doi:10.1038/s41581-019-0244-2

4. Wenzel UO, Ehmke H, Bode M. Immune mechanisms in arterial hypertension. Recent advances. Cell Tissue Res. 2021;385(2):393–404. doi:10.1007/s00441-020-03409-0

5. Christiansen SC, Zuraw BL. Treatment of hypertension in patients with asthma. N Engl J Med. 2019;381(11):1046–1057. doi:10.1056/NEJMra1800345

6. Cardet JC, Bulkhi AA, Lockey RF. Nonrespiratory comorbidities in asthma. J Allergy Clin Immunol Pract. 2021;9(11):3887–3897. doi:10.1016/j.jaip.2021.08.027

7. Park S, Choi NK, Kim S, Lee CH. The relationship between metabolic syndrome and asthma in the elderly. Sci Rep. 2018;8(1):9378. doi:10.1038/s41598-018-26621-z

8. Rzhetsky A, Wajngurt D, Park N, Zheng T. Probing genetic overlap among complex human phenotypes. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104(28):11694–11699. doi:10.1073/pnas.0704820104

9. Пузырев В.П. Генетический взгляд на феномен сочетанной патологии у человека. Медицинская генетика. 2008;7(9): 3–9.

10. Брагина Е. Ю., Гончарова И. А., Жалсанова И. Ж., Немеров Е.В., Назаренко М.С., Фрейдин М. Б. Бронхиальная астма в структуре генетических связей синтропии сердечно-сосудистого континуума. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2021;36(4):52–61. doi:10.29001/2073-8552-2021-36-4-52-61

11. Bragina EY, Goncharova IA, Garaeva AF, Nemerov EV, Babovskaya AA, Karpov AB et al. Molecular relationships between bronchial asthma and hypertension as comorbid diseases. J Integr Bioinform. 2018;15(4):20180052. doi:10.1515/jib‑2018-0052

12. Tiotiu A, Novakova P, Kowal K, Emelyanov A, Chong-Neto H, Novakova S et al. Beta-blockers in asthma: myth and reality. Expert Rev Respir Med. 2019;13(9):815–822. doi:10.1080/17476348.2019.1649147

13. Van Ganse E, Texier N, Dima AL, Belhassen M, Laforest L, Herbage S et al. Effects of short- and long-acting beta-agonists on asthma exacerbations: a prospective cohort. Ann Allergy Asthma Immunol. 2020;124(3):254–260. doi:10.1016/j.anai.2019.12.012

14. Saik OV, Demenkov PS, Ivanisenko TV, Bragina EY, Freidin MB, Goncharova IA et al. Novel candidate genes important for asthma and hypertension comorbidity revealed from associative gene networks. BMC Med Genomics. 2018;11(Suppl 1):15. doi:10.1186/s12920-018-0331-4

15. Zolotareva O, Saik OV, Königs C, Bragina EY, Goncharova IA, Freidin MB et al. Comorbidity of asthma and hypertension may be mediated by shared genetic dysregulation and drug side effects. Sci Rep. 2019;9(1):16302. doi:10.1038/s41598-019-52762-w

16. Tello-Montoliu A, Patel JV, Lip GY. Angiogenin: a review of the pathophysiology and potential clinical applications. J Thromb Haemost. 2006;4(9):1864–1874. doi:10.1111/j.1538-7836.2006.01995.x

17. Marek-Trzonkowska N, Kwieczyńska A, ReiwerGostomska M, Koliński T, Molisz A, Siebert J. Arterial hypertension is characterized by imbalance of pro-angiogenic versus antiangiogenic factors. PLoS One. 2015;10(5): e0126190. doi:10.1371/journal.pone.0126190

18. Chetta A, Zanini A, Torre O, Olivieri D. Vascular remodeling and angiogenesis in asthma: morphological aspects and pharmacological modulation. Inflamm Allergy Drug Targets. 2007;6(1):41–45. doi:10.2174/187152807780077273

19. Abdel-Rahman AMO, El-Sahrigy SAF, Bakr SI. A comparative study of two angiogenic factors: vascular endothelial growth factor and angiogenin in induced sputum from asthmatic children in acute attack. Chest. 2006;129(2):266–271. doi:10.1378/chest.129.2.266

20. Morales DR, Lipworth BJ, Donnan PT, Jackson C, Guthrie B. Respiratory effect of beta-blockers in people with asthma and cardiovascular disease: population-based nested case control study. BMC Med. 2017;15(1):18. doi:10.1186/s12916-017-0781-0

21. Mittmann N, Knowles SR, Koo M, Shear NH, Rachlis A, Rourke SB. Incidence of toxic epidermal necrolysis and StevensJohnson Syndrome in an HIV cohort: an observational, retrospective case series study. Am J Clin Dermatol. 2012;13(1):49–54. doi:10.2165/11593240-000000000-00000

22. Christiansen SC, Schatz M, Yang SJ, Ngor E, Chen W, Zuraw BL. Hypertension and asthma: a comorbid relationship. J Allergy Clin Immunol Pract. 2016;4(1):76–81. doi:10.1016/j.jaip.2015.07.009

23. Tiotiu A, Novakova P, Kowal K, Emelyanov A, Chong-Neto H, Novakova S et al. Beta-blockers in asthma: myth and reality. Expert Rev Respir Med. 2019;13(9):815–822. doi:10.1080/17476348.2019.1649147

24. Yılmaz İ, Türk M, Baran Ketencioğlu B, Çetinkaya Z, Tutar N, Oymak FS et al. The presence of underlying asthma should be investigated in patients diagnosed with ACE inhibitor induced cough. Clin Respir J. 2020;14(4):382–388. doi:10.1111/crj.13143

25. Morales DR, Lipworth BJ, Donnan PT, Wang H. Intolerance to Angiotensin converting enzyme inhibitors in asthma and the general population: a UK population-based cohort study. J Allergy Clin Immunol Pract. 2021;9(9):3431–3439.e4. doi:10.1016/j.jaip.2021.04.055

26. Naing C, Ni H. Statins for asthma. Cochrane Database Syst Rev. 2020;7(7): CD013268. doi:10.1002/14651858.CD013268.pub2

27. Karunakaran KB, Ganapathiraju MK, Jain S, Brahmachari SK, Balakrishnan N. Drug contraindications in comorbid diseases: a protein interactome perspective. bioRxiv. 2022;465–475. doi:10.1101/2022.01.11.475465

28. Zhou XF, Cui J, DeStefano AL, Chazaro I, Farrer LA, Manolis AJ et al. Polymorphisms in the promoter region of catalase gene and essential hypertension. Dis Markers. 2005;21(1):3–7. doi:10.1155/2005/487014

29. Hebert-Schuster M, Fabre EE, Nivet-Antoine V. Catalase polymorphisms and metabolic diseases. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2012;15(4):397–402. doi:10.1097/MCO.0b013e328354a326

30. Polonikov AV, Ivanov VP, Solodilova MA, Kozhuhov MA, Panfilov VI. Tobacco smoking, fruit and vegetable intake modify association between –21A > T polymorphism of catalase gene and risk of bronchial asthma. J Asthma. 2009;46(3):217–224. doi:10.1080/02770900802492103

31. Valentini S, Gandolfi F, Carolo M, Dalfovo D, Pozza L, Romanel A. Polympact: exploring functional relations among common human genetic variants. Nucleic Acids Res. 2022; gkac024. doi:10.1093/nar/gkac024