АЛЕЛЬНІ ВАРІАНТИ ГЕНІВ МАТРИКСНИХ МЕТАЛОПРОТЕЇНАЗ 1 І 3 ТИПІВ У ДІТЕЙ ДОШКІЛЬНОГО ВІКУ З РЕКУРЕНТНИМИ РЕСПІРАТОРНИМИ ІНФЕКЦІЯМИ

Автор(и)

  • О. Волошин Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Україна
  • Г. Макух Львівський обласний клінічний перинатальний центр, Україна
  • Ю. Марушко Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, Україна
  • І. Савченко Луганський державний медичний університет, Україна
  • Л. Осичнюк Луганський державний медичний університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24061/2413-4260.XIV.4.54.2024.7

Ключові слова:

діти дошкільного віку; рекурентні респіраторні інфекції; матриксні металопротеїнази 1 і 3 типів; генетичні варіанти.

Анотація

Матриксні металопротеїнази (ММП) мають вельми широкий спектр фізіологічних і патологічних ефектів. Зокрема, вони задіяні в деградації й ремоделюванні позаклітинного матриксу, диференціації й апоптозі клітин, реалізації імунних і запальних механізмів, ембріогенезі тощо.

Мета дослідження. Визначити стан взаємозалежності між алельними варіантами генів ММП-1-1607 (1G/2G) і ММП-3-1171 (5А/6А), з одного боку, та різною частотою гострих респіраторних інфекцій у дітей дошкільного віку, з іншого.

Матеріали і методи. Обстежено 33 неспоріднені дитини (15 хлопчиків і 18 дівчаток) віком 1-6 років які перебували на госпітальному лікуванні з приводу гострих респіраторних інфекцій. У них враховано кількість епізодів гострої респіраторної інфекції за попередній рік їхнього життя та вивчено розподілення алельних варіантів, а саме: 1) 1G/2G гена MMП-1 в позиції 1607 (rs 1799750) і 2) 5А/6А гена MMП-3 в позиції 1171 (rs 35068180). Статистичний аналіз отриманих цифрових даних здійснено з використанням ліцензованої програми «IBM SPSS Statistics 28» (№ 3922/01/2021). Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. Протокол дослідження схвалено локальними етичними комітетами Національного медичного університету імені О. О. Богомольця та Луганського державного медичного університету. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дітей. Дослідження проводилося в межах виконання ініціативної науково-дослідної роботи кафедри педіатрії з дитячими інфекціями Луганського державного медичного університету (м. Рубіжне, Україна) – «Актуальні аспекти впливу перинатальних чинників на формування соматичної патології у дітей віком 1-14 років» (2017-2021, № державної реєстрації 0117U003041).

Результати. Продемонстровано залежність між приналежністю дітей дошкільного віку до підгрупи з частішими епізодами гострих респіраторних інфекцій від 2G/2G генотипу за локусом поліморфізму rs 1799750 гена ММП-1-1607 (ВШ=7,778; р1=0,008; р2=0,025; ДІ: 1,561 – 38,756). На противагу тому, 1G/2G генотип вірогідно частіше визначався в пацієнтів, які склали підгрупу з меншою кількістю епізодів ГРІ (ВШ=0,127; р1=0,014; р2=0,039; ДІ: 0,022 – 0,739). До того ж алель 1G переважав серед дітей з меншою кількістю епізодів ГРІ, а алель 2G частіше був присутнім серед тих, хто мав більшу кількість таких епізодів в анамнезі (ВШ=2,778; р1=0,044; р2=0,080; ДІ: 1,016 – 7,639). Водночас не встановлено жодного поєднання між алелями 5А і 6А, а також відповідними їм генотипами, що визначені для  локусом поліморфізму rs 35068180 гена ММП-3 в позиції 1171, та підгрупами дітей із рідшими й частішими епізодами ГРІ.

Висновки. Отримані результати свідчать про значущу залежність частоти епізодів гострих респіраторних інфекцій у дітей дошкільного віку від досліджених генотипів (2G/2G і 1G/2G) гену ММП-1 (rs 1799750). Вони мають бути враховані при прогнозуванні приналежності таких дітей до групи ризику щодо рекурентного перебігу гострих респіраторних інфекцій.

Посилання

Cabral-Pacheco GA, Garza-Veloz I, Castruita-De la Rosa C, Ramirez-Acuña JM, Perez-Romero BA, Guerrero-Rodriguez JF, et al. The Roles of Matrix Metalloproteinases and Their Inhibitors in Human Diseases. Int J Mol Sci. 2020;21(24):9739. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21249739

Zakiyanov O, Kalousova M, Zima T, Tesar V. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of matrix metalloproteinases in kidney disease. Adv Clin Chem. 2021;105:141-212. DOI: https://doi.org/10.1016/bs.acc.2021.02.003

Theocharis AD, Manou D, Karamanos NK. The extracellular matrix as a multitasking player in disease. FEBS J. 2019;286(15):2830-69. DOI: https://doi.org/10.1111/febs.14818

Watroba S, Wisniowski T, Bryda J, Kurzepak J. Characteristics of matrix metalloproteinases and their role in embryogenesis of the mammalian respiratory system. Postępy Higieny i Medycyny Doswiadczalnej. 2021;75(1):24-34. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.6933

Wei C. The multifaceted roles of matrix metalloproteinases in lung cancer. Front Oncol. 2023;13:1195426. DOI: https://doi.org/10.3389/fonc.2023.1195426

Zhang C, Jiang G, Gao X. Matrix Metalloproteinase-Responsive Drug Delivery Systems. Bioconjug Chem. 2023;34(8):1349-65. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.3c00266

Lee HS, Kim WJ. The Role of Matrix Metalloproteinase in Inflammation with a Focus on Infectious Diseases. Int J Mol Sci. 2022;23(18):10546. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms231810546

Bassiouni W, Ali MAM, Schulz R. Multifunctional intracellular matrix metalloproteinases: implications in disease. FEBS J. 2021;288(24):7162-82. DOI: https://doi.org/10.1111/febs.15701

Raeeszadeh-Sarmazdeh M, Do LD, Hritz BG. Metalloproteinases and Their Inhibitors: Potential for the Development of New Therapeutics. Cells. 2020;9(5):1313. DOI: https://doi.org/10.3390/cells9051313

Zhang RF, Zhang B, Chang-Jiang W, Jin JY. Labelling Matrix Metalloproteinases. Curr Med Chem. 2023;30(40):4569-85. DOI: http://dx.doi.org/10.2174/0929867330666230113121728

Vo HVT, Nguyen YT, Kim N, Lee HJ. Vitamin A, D, E, and K as Matrix Metalloproteinase-2/9 Regulators That Affect Expression and Enzymatic Activity. Int J Mol Sci. 2023;24(23):17038. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms242317038

Nguyen YT, Kim N, Lee HJ. Metal Complexes as Promising Matrix Metalloproteinases Regulators. Int J Mol Sci. 2023;24(2):1258. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms24021258

Gresele P, Falcinelli E, Momi S, Petito E, Sebastiano M. Platelets and Matrix Metalloproteinases: A Bidirectional Interaction with Multiple Pathophysiologic Implications. Hamostaseologie. 2021;41(2):136-45. DOI: https://doi.org/10.1055/a-1393-8339

Dai XY, Liu L, Song FH, Gao SJ, Wu JY, Li DY, et al. Matrix metalloproteinases as attractive therapeutic targets for chronic pain: A narrative review. Int J Biol Macromol. 2024;261(Pt 1):129619. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.129619

Pavan Kumar N, Venkataraman A, Varadarjan P, Nancy A, Rajamanickam A, Selladurai E, et al. Role of matrix metalloproteinases in multi-system inflammatory syndrome and acute COVID-19 in children. Front Med (Lausanne). 2022;9:1050804. DOI: https://doi.org/10.3389/fmed.2022.1050804

Giachelli CM, Donato M, Scatena M. Matrix metalloproteinase-3 joins a growing list of proteases that regulate vascular calcification. Cardiovasc Res. 2024;120(6):565-6. DOI: https://doi.org/10.1093/cvr/cvae064

Chiappini E, Santamaria F, Marseglia GL, Marchisio P, Galli L, Cutrera R, et al. Prevention of recurrent respiratory infections: Inter-society Consensus. Ital J Pediatr. 2021;47(1):211. DOI: https://doi.org/10.1186/s13052-021-01150-0

Zhang X, Dai X, Li X, Xie X, Chen Y, Chen Y, et al. Recurrent respiratory tract infections in children might be associated with vitamin A status: a case-control study. Front Pediatr. 2024;11:1165037. DOI: https://doi.org/10.3389/fped.2023.1165037

Wang B, Zhou J, He B, Shi H, Liang X, Zhang Z, et al. Reveal the Patterns of Prescriptions for Recurrent Respiratory Tract Infections' Treatment Based on Multiple Illustrious Senior Traditional Chinese Medicine Practitioners. Evid Based Complement Alternat Med. 2023;2023:7982927. DOI: https://doi.org/10.1155/2023/7982927

Cardinale F, Zuccarino F, Serio C, Bizzoco F, Tricarico LG, Verriello G, et al. Recurrent respiratory infections in children: new perspectives. Global Pediatrics. 2024;8:100105. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gpeds.2023.100105

Esposito S, Jones MH, Feleszko W, Martell JAO, Falup-Pecurariu O, Geppe N, et al. Prevention of new respiratory episodes in children with recurrent respiratory infections: an expert consensus statement from the world association of infectious diseases and immunological disorders (WAidid). Microorganisms. 2020;8(11):1810. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms8111810

Makukh HV, Chorna LB, Tyrkus MYa, Akopyan HR, Shuvarska VI, Malakhova AY, et al. Analysis of the PAH Gene Mutations in the Ukrainian Population: A Report from the West Ukrainian Region. Cytology and Genetics. 2021;55(5):414-9. DOI: https://doi.org/10.3103/S0095452721050066

Dai S, Long Y. Genotyping analysis using an RFLP assay. Methods Mol Biol. 2015;1245:91-9. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1966-6_7

Voloshyn AN, Marushko YuV, Savchenko YY. Butstrep-analyz ymmunnoho statusa u detei doshkol'noho vozrasta s rekurrentnыmy respyratornыmy ynfektsyiamy [Bootstrap analysis of immune status in preschool children with recurrent respiratory infections]. Modern pediatrics. Ukraine. 2023;3:13-21. DOI: http://dx.doi.org/10.15574/SP.2023.131.13 (in Ukrainian)

Il'chenko SI, Fialkovs'ka AO. Diahnoz «khronichnyi bronkhit» v dytiachii pul'monolohii: «za» ta «proty» [Diagnosis of chronic bronchitis in paediatric pulmonology: ‘Pros and cons]. Materialy I Natsional'nyi konhresu pul'monolohiv Ukrainy; 2018 Zhov 18-19; m. Kyiv. Ukrains'kyi pul'monolohichnyi zhurnal [Internet]. 2024 [cited 2024 Sep 5];4:32-4. Available from:

http://www.ifp.kiev.ua/doc/journals/upj/18/pdf18-4/32.pdf (in Ukrainian)

Strelkova MI, Senatorova1 GS, Polyakov VV. The role of polymorphisms of matrix metalloproteinases’ polymorphisms 1 and 12 in the formation of wheezing syndrome among children with recurrent bronchitis. Wiad Lek. 2021;74(7):1595-99. DOI: http://dx.doi.org/10.36740/WLek202107108

Chen LH, Li CH, Wang SC, Chiu KL, Wu MF, Yang JS, et al. Association of Matrix Metalloproteinase-1 Promoter Polymorphisms With Asthma Risk. In Vivo. 2024;38(1):365-71. DOI: https://doi.org/10.21873/invivo.13447

Cai L, Zuo X, Ma L, Zhang Y, Xu F, Lu B. Associations of MMP9 polymorphism with the risk of severe pneumonia in a Southern Chinese children population. BMC Infect Dis. 2024;24(1):19. DOI: https://doi.org/10.1186/s12879-023-08931-4

Nagaraju K, Shah R, Ganapathy S, Roy S, Bhatia R, Kumar PS, et al. Practical Approach for the Diagnosis, Prevention, and Management of Recurrent Upper Respiratory Tract Infection in Children: Report from an Expert Closed-group Discussion. Pediatr Inf Dis. 2021;3(3):105-12. DOI: https://doi.org/10.5005/jp-journals-10081-1321

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-29

Як цитувати

Волошин, О., Макух, Г., Марушко, Ю., Савченко, І., & Осичнюк, Л. (2024). АЛЕЛЬНІ ВАРІАНТИ ГЕНІВ МАТРИКСНИХ МЕТАЛОПРОТЕЇНАЗ 1 І 3 ТИПІВ У ДІТЕЙ ДОШКІЛЬНОГО ВІКУ З РЕКУРЕНТНИМИ РЕСПІРАТОРНИМИ ІНФЕКЦІЯМИ. Неонатологія, хірургія та перинатальна медицина, 14(4(54), 48–55. https://doi.org/10.24061/2413-4260.XIV.4.54.2024.7