Polymorphism of GSTP1 and EPHX1 genes in smokers and patients with chronic obstructive pulmonary disease stages I and II

Abstract

Polymorphism of GSTP1 and EPHX1 genes in smokers and patients with chronic obstructive pulmonary disease stages I and II SummaryChronic obstructive pulmonary disease (COPD) is known as a disease associated with smoking. Investigation of genetic control of the connective tissue seems to be important. Polymorphism of glutathiontransferase GSTP1 and microsomal epoxidhydrolase EPHX1 genes has been studied in 40 healthy smokers and 40 patients with I and II stages COPD. Analysis of polymorphic loci of GSTP1 and EPHX1 was performed by polymerase chain reaction. A high frequency of GSTP1 and EPHX1 heterozygous polymorphisms was established in patients with COPD. Relative risk of COPD increased in the presence of these polymorphic variants. Molecular genetic markers, such as GSTP1 and EPHX1 can be used to predict the increased risk of COPD. Key words: chronic obstructive pulmonary disease, gene polymorphism, detoxication of xenobiotics. РезюмеИзучена частота встречаемости ряда мутаций генов глютатионтрансферазы GSTP1 и микросомальной эпоксидгидролазы EPHX1, участвующих в процессах детоксикации ксенобиотиков, у лиц с ранними стадиями хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и факторами риска ее развития. Анализ полиморфных локусов генов GSTP1 и EPHX1 проводили методом полимеразной цепной реакции. Достоверность различий в распределении частот аллелей и генотипов между группами больных и здоровых лиц оценивалась по тесту χ 2 с помощью программы Biostat. В группе больных ХОБЛ установлено достоверное увеличение частоты встречаемости гетерозиготной мутации 105I/V локуса Ile105Val гена GSTP1 по сравнению с группой курильщиков; гетерозиготной мутации 114A/V локуса Ala114Val гена GSTP1 относительно контрольной группы и, в большей степени, по сравнению с группой курильщиков без признаков ХОБЛ; гетерозиготной мутации 113T/H локуса Tyr113His гена EPHX1 у пациентов с ХОБЛ II стадии по сравнению с конт рольной группой. Проведенное исследование показало, что наибольшее значение в развитии ХОБЛ имеют гетерозиготные мутации изученных генов. Указанные мутации генов GSTP1 и EPHX1 могут быть рекомендованы в качестве маркера предиктивной диагностики развития ХОБЛ. Ключевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких, генетический полиморфизм, детоксикация ксенобиотиков.Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) относится к никотин ассоциированным заболевани ям, распространенность которых, согласно прогнозу Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), продолжает неуклонно увеличиваться [1].Несмотря на тесную связь между интенсив ностью курения табака и падением легочной функ ции, только у 10-25 % курильщиков развивается ХОБЛ [2]. Можно предположить, что ведущее значе ние в индивидуальной реакции организма на про дукты сгорания табака имеют генетически опосредо ванные реакции [3].Устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды зависит от состояния сис темы детоксикации ксенобиотиков. В организме этот процесс осуществляется с помощью специаль ных ферментных систем и мембран ассоциирован ных рецепторов, регулир...

Association between glutathione S‐transferase gene M1 and T1 polymorphisms and chronic obstructive pulmonary disease risk: A meta‐analysis

“…72 Nevzorova et al showed that deletion polymorphism of GSTT1 is recommended to use as a marker for predictive diagnostics of development and progress of COPD. 73 76 The combination of GSTM1 null, GSTT1 null and GSTP1 Val/Val was shown to be associated with the maximal increased risk (12-fold) of COPD. 37 The combined GSTT1 and GSTM1 deficiency is associated with an accelerated age-related decline of lung function in males.…”

“…About 60% of Asians, 40% of Africans and 20% of Caucasians show GSTT1 enzyme deficiency . Nevzorova et al showed that deletion polymorphism of GSTT1 is recommended to use as a marker for predictive diagnostics of development and progress of COPD . Kukkonen et al detected a modifying effect of GSTT1 gene polymorphism in the individual risk and severity of emphysematous changes …”

Aortic stiffness and polymorphisms of collagen-1 type 1a gene in COPD patients

“…At the same time, a decrease in the frequency of the dominant S allele of the same polymorphism was found, especially in patients with GOLD III and IV stage COPD classification. 19,20,30 As a percentage of healthy persons, the distribution of the SS-Ss-ss genotypes was 92.1% -7.9% -0%, and in COPD patients, respectively: 29.3% -40.3% -30.4%. There was no homozygosity of the S allele in patients with COPD IV by GOLD.…”

Smoking, Respiratory Diseases and Endothelial Dysfunction

“…Some experiments describe development of endothelial dysfunction of cerebral and conductance arteries in mice exposed to tobacco smoke that was characterized by significant intensification and predominance of constricting activity of arteries, as well as abnormal reduction of cerebral arterial vasodilatory reserve along with asymmetric increase of carotid artery constriction [11,14]. Apart from endothelial dysfunction and alterations of vasomotor reactions in response to tobacco smoking, some experiments revealed a connection between long-term exposure to tobacco smoke and irreversible changes in large arteries, such as wall thickening and deterioration of their mechanical properties [24,25]. At the same time, smoke-exposed rats showed elevated levels of elastase and progressing degenerative changes of thoracic and abdominal aorta accompanied by a lower quality of their elastic and mechanical properties [26].…”