Resolving the etiology of atopic disorders by using genetic analysis of racial ancestry

Abstract

Atopic dermatitis (AD), food allergy (FA), allergic rhinitis (AR) and asthma are common atopic disorders of complex etiology. The frequently observed “atopic march” from early AD to asthma and/or AR later in life as well as the extensive comorbidity of atopic disorders, suggests common causal mechanisms in addition to distinct ones. Indeed, both disease-specific and shared genomic regions exist for atopic disorders. Their prevalence also varies among races; for example, AD and asthma have a higher prevalence in African-Americans when compared to European-Americans. Whether this disparity stems from true genetic or race-specific environmental risk factors or both is unknown. Thus far, the majority of the genetic studies on atopic diseases have utilized populations of European ancestry, limiting their generalizability. Large cohort initiatives and new analytic methods such as admixture mapping are currently being employed to address this knowledge gap. Here we discuss the unique and shared genetic risk factors for atopic disorders in the context of ancestry variations, and the promise of high-throughput “-omics” based systems biology approach in providing greater insight to deconstruct into their genetic and non-genetic etiologies. Future research will also focus on deep phenotyping and genotyping of diverse racial ancestry, gene-environment, and gene-gene interactions.

New insights into the phenotypes of atopic dermatitis linked with allergies and asthma in children: An overview

“…It has been well‐demonstrated that filaggrin mutations are population specific, and that common filaggrin mutations in patients with severe AD of European descent are absent in patients of African descent. The fact that ethnic minorities often have a lower socio‐economic status and are more often associated with poor environmental conditions may also have a direct effect on the development of atopic disorders, and this needs to be carefully adjusted for in statistical analyses …”

Genetic ancestry does not explain increased atopic dermatitis susceptibility or worse disease control among African American subjects in 2 large US cohorts

“…17 A subject's proportion of a particular genetic ancestry, which is continuous, might offer a more nuanced method for understanding disparities in outcomes beyond simple dichotomous self-identified racial and ethnic categories, and genetic ancestry analyses are increasingly being used to understand the genetic contribution to disease traits in admixed populations. [18][19][20] For example, African genetic ancestry has been shown to predict lung function and asthma exacerbations among African American subjects better than self-reported race/ethnicity alone. 19,21 To our knowledge, no studies have yet examined the role of genetic ancestry in patients with AD.…”

Однонуклеотидний поліморфізм rs510432 гена автофагії 5 та розвиток «атопічного маршу» у дітей

“…Спільні генетичні варі-анти, таким чином, мають плейотропний ефект і є об'єктом активного вивчення, оскільки саме вони визначають перспективні напрямки терапії АЗ [9]. На сьогодні відомо більше ніж 300 генів, однону-клеотидні поліморфізми в яких асоційовані із роз-витком атопічних захворювань [14,22].…”

“…5 класифікацій, передбачається виділення 4 кате-горій генів, які визначають ризик розвитку ато-пічних захворювань на етапах антигенпрезентації (HLA-Pep-TCR), гіперпродукції IgE (IL-4R, IFN-R1), синтезу та вивільнення медіаторів (LTC4S), та гени, які визначають орган-мішень (ADAM33, IL-13R) [13]. Інші автори виділяють гени, спільні для всіх атопічних захворювань, гени, які кодують білки головного комплексу гістосумісності (MHC), інтерлейкіни (IL), високоафінні компоненти ре-цепторів до IgE та специфічні гени, характерні для певної нозології [9]. Останнім часом підкреслю-ється важливість вивчення асоціацій значущих ге-нів із атопічними хворобами в кожній із популяцій, оскільки відмінності в розподілі алельних варіан-тів не дозволяють впроваджувати результати гене-тичних досліджень в практику охорони здоров'я в усьому світі [9].…”

“…Інші автори виділяють гени, спільні для всіх атопічних захворювань, гени, які кодують білки головного комплексу гістосумісності (MHC), інтерлейкіни (IL), високоафінні компоненти ре-цепторів до IgE та специфічні гени, характерні для певної нозології [9]. Останнім часом підкреслю-ється важливість вивчення асоціацій значущих ге-нів із атопічними хворобами в кожній із популяцій, оскільки відмінності в розподілі алельних варіан-тів не дозволяють впроваджувати результати гене-тичних досліджень в практику охорони здоров'я в усьому світі [9].…”