Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54833 10.29039/rusjbpc.2022.0496 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ THE DEGREE OF OXIDATIVE DAMAGE TO DNA AND MMP-12 GENE rs652438 POLYMORPHISM IN MULTIFACTORIAL DISEASES UNDER OXIDATIVE STRESS Степень окислительного повреждения ДНК и полиморфизм rs652438 гена MMP-12 при мультифакториальных заболеваниях в условиях оксидативного стресса Текуцкая Е. Е. Tekutskaya E. E. tekytska@mail.ru Гусарук Л. Р. Gusaruk L. R. gusaruk@yandex.ru Павлюченко И. И. Pavlyuchenko I. I. Кубанский государственный университет Краснодар Россия Kuban State University Krasnodar Russian Federation Кубанский государственный медицинский университет The Kuban State Medical University Кубанский государственный университет Kuban State University 25 03 2022 25 03 2022 7 1 147 151 20 03 2022 20 03 2022 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54833/view

В работе приводится сравнительный анализ степени окислительного повреждения ДНК при мультифакториальных заболеваниях (буллезном эпидермолизе (БЭ) и бронхиальной астме (БА)). Степень окислительных повреждений ДНК оценивали по уровню концентрации 8-оксогуанина (8-oxoG) в сыворотке крови, определяемого методом иммуноферментного анализа с моноклональными антителами. Установлено, что концентрация модифицированного основания 8-oxoG у больных БЭ в 2,1 раза выше по сравнению с контрольной группой. При БА этот показатель по сравнению с контролем меняется незначительно. Различная концентрация 8-oxoG при БЭ и БА свидетельствует о выраженности структурных повреждений ДНК при БЭ и практически отсутствии окислительной модификации ДНК при БА, что может свидетельствовать о различных механизмах патофизиологических нарушений при данных нозологиях на клеточном уровне. Определено содержание 8-oxoG в ДНК крови здоровых доноров и больных БЭ и БА после воздействия переменным магнитным полем (МП) напряженностью (550 ± 30) А/м в диапазоне частот от 3 до 60 Гц in vitro. Показано, что после обработки МП наблюдается достоверное повышение уровней содержания 8-oxoG в ДНК для обеих групп, сложным образом зависящее от частоты. Полученный эффект объясняется генерацией АФК при воздействии МП и нарушением процессов репарации ДНК. Проведен анализ ассоциации полиморфных вариантов локуса rs652438 гена mmp12 при БА. Показано наличие достоверных различий в частоте гетерозигот. В контрольной группе этот показатель в 2,3 больше, чем при БА. Частота аллеля G в группе здоровых доноров составила 0,15, у пациентов с БА-0,06. Значение показателя отношения шансов свидетельствует, что влияние минорного аллеля G носит протекторный характер, снижая риск развития БА для его обладателей.

The paper presents a comparative analysis of the degree of oxidative DNA damage in epidermolysis bullosa (EB) and bronchial asthma (BA). The degree of oxidative damage to DNA was assessed by the level of 8-oxoguanine (8-oxoG) concentration in blood serum, determined by enzyme immunoassay with monoclonal antibodies. It was found that the concentration of the modified base 8-oxoG in patients with BE is 2.1 times higher than in the control group. In BA, this indicator changes insignificantly compared to the control. Different concentrations of 8-oxoG in BE and BE indicate the severity of structural DNA damage in BE and the almost absence of oxidative DNA modification in AD, which may indicate different mechanisms of pathophysiological disorders in these nosologies at the cellular level. The content of 8-oxoG in the blood DNA of healthy donors and patients with BE and AD was determined after exposure to an alternating magnetic field (MF) of (550 ± 30) A/m in the frequency range from 3 to 60 Hz in vitro. It was shown that, after MP treatment, there was a significant increase in the levels of 8-oxoG in DNA for both groups, which depended in a complex way on frequency. The effect obtained is explained by the generation of ROS under the influence of magnetic fields and the disruption of DNA repair processes. An analysis of the association of polymorphic variants of the rs652438 locus of the mmp12 gene in AD was carried out. The presence of significant differences in the frequency of heterozygotes was shown. In the control group, this figure is 2.3 more than in BA. The G allele frequency in the group of healthy donors was 0.15, in patients with AD - 0.06. The value of the odds ratio indicates that the influence of the minor allele G is protective in nature, reducing the risk of developing AD for its owners.

 буллезный эпидермолиз бронхиальная астма окислительное повреждение ДНК 8-оксогуанин полиморфизм гена ММР-12 epidermolysis bullosa bronchial asthma oxidative DNA damage 8-oxoguanine MMP-12 gene polymorphism

Shinkuma S. Distrophic epidermolysis bullosa: a review. Clinikal, cosmetic and Investigational Dermatology, 2015, vol. 8, pp. 275-284, doi: 10.2147/CCID.S54681. Shinkuma S. Distrophic epidermolysis bullosa: a review. Clinikal, cosmetic and Investigational Dermatology, 2015, vol. 8, pp. 275-284, doi: 10.2147/CCID.S54681. Kiritsi D., Gacia M., Brander R., Has C., MeijerR., Esca mez M.J., Kohlhase J., van der Akker P., Scheffer H., Jonkman M.F., del Rio M., Bruckner-Tuderman L., Pasmooij A.M.G. Mechanisms of Natural Gene Therapy in Dystrophic Epidermolysis Bullosa. Journal of Investigative Dermatology, 2014, vol. 134, pp. 2097-2104, doi: 10.1038/jid.2014.118. Kiritsi D., Gacia M., Brander R., Has C., MeijerR., Esca mez M.J., Kohlhase J., van der Akker P., Scheffer H., Jonkman M.F., del Rio M., Bruckner-Tuderman L., Pasmooij A.M.G. Mechanisms of Natural Gene Therapy in Dystrophic Epidermolysis Bullosa. Journal of Investigative Dermatology, 2014, vol. 134, pp. 2097-2104, doi: 10.1038/jid.2014.118. Uitto J., Bruckner-Tuderman L, McGrath J.A., Riedl R., Robinson C. EB-2017-Progress in Epidermolysis Bullosa Research towarrd Treatment and Cure. Journal of Investigative Dermatology, 2018, vol. 138, pp. 1010-1016, doi: 10.1016/j.jid. Uitto J., Bruckner-Tuderman L, McGrath J.A., Riedl R., Robinson C. EB-2017-Progress in Epidermolysis Bullosa Research towarrd Treatment and Cure. Journal of Investigative Dermatology, 2018, vol. 138, pp. 1010-1016, doi: 10.1016/j.jid. Kachkovska V.V., Kovchun A.V., Moyseyenko I.O., Dudchenko I.O., Prystupa L.N. Arg16Gly Polymorphism in the β2-adrenoceptor gene in patients with bronchial asthma. Wiadomosci Lekarskie, 2021, vol. 74, no. 5, pp. 1200-1203. Kachkovska V.V., Kovchun A.V., Moyseyenko I.O., Dudchenko I.O., Prystupa L.N. Arg16Gly Polymorphism in the β2-adrenoceptor gene in patients with bronchial asthma. Wiadomosci Lekarskie, 2021, vol. 74, no. 5, pp. 1200-1203. Ba Xueging, Aguilera-Aguirre L., Rashid Q.T.A.N., Basci A., Radak Z., Sur S., Hosoki K., Hegde M.L., Boldogh I. The Role of 8-Oxoguanine DNA Glycosylase-1 in Inflammaation. Reviewe. International Journal of Molecular Scieces, 2014, vol. 15, no. 9, pp. 16975-16997, doi: 10.3390/ijms150916975. Ba Xueging, Aguilera-Aguirre L., Rashid Q.T.A.N., Basci A., Radak Z., Sur S., Hosoki K., Hegde M.L., Boldogh I. The Role of 8-Oxoguanine DNA Glycosylase-1 in Inflammaation. Reviewe. International Journal of Molecular Scieces, 2014, vol. 15, no. 9, pp. 16975-16997, doi: 10.3390/ijms150916975. Tekutskaya E.E., Baryshev M.G., Gusaruk L.R., Ilchenko G.P. Oxidative Damage to DNA under the Action of an Alternating Magnetic Field. Biophysics, 2020, vol. 65, no. 4, pp. 564-568, doi: 10.1134/S0006350920040247. Tekutskaya E.E., Baryshev M.G., Gusaruk L.R., Ilchenko G.P. Oxidative Damage to DNA under the Action of an Alternating Magnetic Field. Biophysics, 2020, vol. 65, no. 4, pp. 564-568, doi: 10.1134/S0006350920040247. Текуцкая Е.Е., Барышев М.Г., Ильченко Г.П. Генерация активных форм кислорода под влиянием СВЧ-излучения и их генотоксическое действие. Авиакосмическая и экологическая медицина, 2018, т .52, № 1, c. 56-61. Tekutskaya E.E., Baryshev M.G., Ilchenko G.P. Generation of reactive oxygen species under the influence of microwave radiation and their genotoxic effect. Aerospace and Ecological Medicine, 2018, vol. 52, no. 1, pp. 56-61, doi: 10.21687/0233-528X-2018-52-1-56-61. (In Russ.) Yokus B., Zulkuf M., Dasdag S. et al. Extremely low frequency magnetic fields cause oxidative DNA damage in rats. Int. J. Radiat. Biol., 2008, vol. 84, no. 10, pp. 789-795. Yokus B., Zulkuf M., Dasdag S. et al. Extremely low frequency magnetic fields cause oxidative DNA damage in rats. Int. J. Radiat. Biol., 2008, vol. 84, no. 10, pp. 789-795. Шадрина А.С., Плиева Я.З., Кушлинский Д.Н., Филлипенко М.Л., Чанг В.Л., Кушлинский Н.Е. Классификация, регуляция активности, генетический полиморфизм матриксных металлопротеиназ в норме и при патологии. Альманах клинической медицины, 2017, т. 45, № 4, c. 266-279. Shadrina A.S., Plieva Ya.Z., Kushlinsky D.N., Fillipenko M.L., Chang V.L., Kushlinsky N.E. Classification, regulation of activity, genetic polymorphism of matrix metalloproteinases in normal and pathological conditions. Almanac of Clinical Medicine, 2017, vol. 45, no. 4, pp. 266-279, doi: 10.18786/2072-0505-2017-45-4-266-279. (In Russ.) Strelkova M.I., Senatorova G.S., Polyakov V.V. The role of polymorphisms of matrix metalloproteinases' polymorphisms 1 and 12 in the formation of wheezing syndrome among children with recurrent bronchitis. Wiadomosci Lekarskie, 2021, vol. 74, no. 7, pp. 1595-1599. Strelkova M.I., Senatorova G.S., Polyakov V.V. The role of polymorphisms of matrix metalloproteinases' polymorphisms 1 and 12 in the formation of wheezing syndrome among children with recurrent bronchitis. Wiadomosci Lekarskie, 2021, vol. 74, no. 7, pp. 1595-1599. Павлюченко И.И., Гусарук Л.Р., Текуцкая Е.Е. База данных результатов исследования полиморфных вариантов генов и степени окислительных повреждений ДНК в популяции жителей отдельного региона. Свидетельство о регистрации базы данных 2022621020, 05.05.2022. Заявка № 2022620895 от 28.04.2022. Pavlyuchenko I.I., Gusaruk L.R., Tekutskaya E.E. Database of the results of the study of polymorphic variants of genes and the degree of oxidative damage to DNA in a population of residents of a particular region. Database registration certificate 2022621020, 05/05/2022. Application No. 2022620895 dated 04.28.2022. (In Russ.) Текуцкая Е.Е., Гусарук Л.Р., Ильченко Г.П. Влияние переменного магнитного поля на хемилюминесценцию лимфоцитов периферической крови человека и производство ими провоспалительных цитокинов. Биофизика, 2022, т. 67, № 1, с. 113-120. Tekutskaya E.E., Gusaruk L.R., Ilchenko G.P. Effect of an alternating magnetic field on the chemiluminescence of human peripheral blood lymphocytes and their production of pro-inflammatory cytokines. Biophysics, 2022, vol. 67, no. 1, pp. 113-120, doi: 10.31857/s0006302922010112. (In Russ.)