References

medgen

Медицинская генетика

Medical Genetics

2073-7998

Publishing House «Genius Media» LLC

10.1234/XXXX-XXXX-2016-1-21-26

medgen-88

Research Article

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ORIGINAL RESEARCH

Полиморфизм гена CHIT1 в популяции абхазов и феномен долгожительства

The CHIT1 gene polymorphism in Abkhazian population and the longevity phenomenon

Макаров

С. В.

Makarov

S. V.

noemail@neicon.ru

Карапетян

М. К.

Karapetian

M. K.

noemail@neicon.ru

Квеквескири

К. Б.

Kvekveskiri

K. B.

noemail@neicon.ru

Асанов

А. Ю.

Asanov

A. Yu.

noemail@neicon.ru

Бычковская

Л. С.

Bichkovskaya

L. S.

noemail@neicon.ru

Спицын

В. А.

Spitsyn

V. A.

noemail@neicon.ru

ФГБНУ «Медико-генетический научный центр»Russian FederationФГБНУ «Медико-генетический научный центр»; Научно-исследовательский институт антропологии МГУ им. М.В.ЛомоносоваRussian FederationАбхазский государственный университетRussian FederationГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. СеченоваRussian Federation

2016

07102016

1512126

2016

Макаров С.В., Карапетян М.К., Квеквескири К.Б., Асанов А.Ю., Бычковская Л.С., Спицын В.А.

Makarov S.V., Karapetian M.K., Kvekveskiri K.B., Asanov A.Y., Bichkovskaya L.S., Spitsyn V.A.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/88

Среди огромного множества комплексных факторов, влияющих на продолжительность жизни, как потенциально важные в последнее время оценивают генетические полиморфизмы, связанные с эффективностью функционирования сердечно-сосудистой, иммунной и репарационной систем. Особый интерес представляет изучение феномена старения в популяциях, где доля долгожителей достаточно велика. Целью исследования был поиск закономерностей в характере распределения полиморфных вариантов гена CHIT1 у населения Абхазии в связи с продолжительностью жизни. В качестве материала исследования были собраны образцы буккального эпителия от коренных жителей Абхазии, подразделенных на две группы: старшего возраста (75-101 год, 79 чел.) и контрольную, представляющую популяционную выборку (80 индивидов). Генотипирование по инсерционно-делеционному полиморфизму (rs3831317) гена CHIT1 осуществлялось методом ПЦР-ПДАФ. Для контрольной (популяционной) группы абхазов установлены следующие частоты генотипов: TT = 0,70; TH = 0,25; HH = 0,05, частоты аллелей T и H оказались равны 0,825 и 0,175 соответственно. Группа старшего возраста по частотам аллелей существенно не отличалась от контроля, а генотипы TT/TH/HH были распределены в соотношении 0,54/0,41/0,05. В результате исследования выявлено, что доля гетерозигот по инсерционно-делеционному полиморфизму в гене CHIT1 в старшей возрастной группе абхазов, достоверно повышена по сравнению с популяционной, представленной в контрольной группе.

Allelic polymorphisms associated with the cardiovascular, immune and repairing systems are currently considered as very important in the huge pool of complex factors affecting the longevity. Studies of ageing phenomenon are focused on populations with fairly high proportion of centenarians. In this study, we aimed at searching for the pattern of distribution of CHIT1 gene polymorphic variants among Abkhazians with regard to longevity. The samples of buccal epithelium were subdivided into two parts: a group of elderly subjects, and a control group (79 and 80 individuals, respectively). CHIT1 gene indel-polymorphism (rs3831317) analysis was performed using PCR-AFLP technique. Genotype frequencies in the control group were: TT - 0.70, TH = 0.25, HH = 0.05, T and H allele frequencies were 0.825 and 0.175 respectively. The group of elderlies did not differ significantly from the controls in allele frequencies, and TT/TH/HH genotype frequencies were distributed as 0.54/0.41/0.05. The study showed that the heterozygote proportion of CHIT1 gene is significantly higher in the group of elderly Abkhazians than in the control group.

долгожителиабхазская популяцияген CHIT1полиморфизмrs3831317longevityAbkhazian populationCHIT1 geneindel-polymorphismrs3831317

References1

Макаров С.В., Карапетян М.К., Балинова Н.В., Бец Л.В., Спицын В.А. Инсерционно-делеционный полиморфизм в гене хитотриозидазы (CHIT1) в четырех этно-территориальных группах России // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. - 2014. - №2. - С. 38-45.

Спицын В.А., Макаров С.В., Моргулис Н.Б., Ельчинова Г.И., Карапетян М.К. Соотношение инсерционно-делеционного полиморфизма в гене CHIT1 с уровнем активности хитотриозидазы в русской популяции // Медицинская генетика. - 2014. - Т. 13, №1. - С. 3-7.

Хрисанфова Е.Н., Перевозчиков И.В. Антропология. - М.: Наука, 2005. - 400 c.

Alanbay I., Coksuer H., Ercan C.M., Sakinci M., Karasahin E., Ceyhan S.T., Ustun Y., Kurt I., Ozbilen N., Baser I. Chitotriosidase levels in patients with severe endometriosis // Gynecol.Endocrinol. - 2011. - Vol. 28, № 3. - P. 220-223.

Arndt S., Hobbs A., Sinclaire I., Lane A.B. Chitotriosidase deficiency: a mutation update in an african population // JIMD reports. - 2013. - Vol. 10. - P. 11-16.

Artieda M., Cenarro A., Ganan A., Jerico I., Gonzalvo C., Casado J.M., Vitoria I., Puzo J., Pocovi M., Civeira F. Serum chitotriosidase activity is increased in subjects with atherosclerosis disease // Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. - 2003. - Vol. 23, № 9. - P. 1645-1652.

Bargagli E., Margollicci M., Luddi A., Nikiforakis N., Perari M.G., Grosso S., Perrone A., Rottoli P. Chitotriosidase activity in patients with interstitial lung diseases // Respir. Med. - 2007. - Vol. 101, № 10. - P. 2176-2181.

Bargagli E., Margollicci M., Nikiforakis N., Luddi A., Perrone A., Grosso S., Rottoli P. Chitotriosidase activity in the serum of patients with sarcoidosis and pulmonary tuberculosis // Respiration. - 2007. - Vol. 74, № 5. - P. 548-552.

Bargagli E., Olivieri C., Margollicci M., Bennett D., Luddi A., Perrone M., Maggiorelli C., Prasse A., Rottoli P. Serum chitotriosidase levels in patients with allergic and non-allergic asthma // Respiration. - 2010. - Vol. 79, № 5. - P. 437-438.

Barone R., Bertrand G., Simpore J., Malaguarnera M., Musumeci S. Plasma chitotriosidase activity in beta-thalassemia major: a comparative study between Sicilian and Sardinian patients // Clin. Chim. Acta. - 2001. - Vol. 306, № 1-2. - P. 91-96.

Barone R., Simpore J., Malaguarnera L., Pignatelli S., Musumeci S. Plasma chitotriosidase activity in acute Plasmodium falciparum malaria // Clin. Chim. Acta. - 2003. - Vol. 331, № 1-2. - P. 79-85.

Boot R.G., Renkema G.H., Verhoek M., Strijland A., Bliek J., de Meulemeester T.M., Mannens M.M., Aerts J.M. The human chitotriosidase gene. Nature of inherited enzyme deficiency // J. Biol. Chem. - 1998. - Vol. 273, № 40. - P. 25680-25685.

Boot R.G., van Achterberg T.A., van Aken B.E., Renkema G.H., Jacobs M.J., Aerts J.M., de Vries C.J. Strong induction of members of the chitinase family of proteins in atherosclerosis: chitotriosidase and human cartilage gp-39 expressed in lesion macrophages // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 1999. - Vol. 19, № 3. - P. 687-694.

Cakir G., Gumus S., Ucar E., Kaya H., Tozkoparan E., Akgul E.O., Karaman B., Deniz O., Kurt I., Ozkan M., Bilgic H. Serum chitotriosidase activity in pulmonary tuberculosis: response to treatment and correlations with clinical parameters // Annals of laboratory medicine. - 2012. - Vol. 32, № 3. - P. 184-189.

Chien Y.H., Chen J.H., Hwu W.L. Plasma chitotriosidase activity and malaria // Clin. Chim. Acta. - 2005. - Vol. 353, № 1-2. - P. 215-217.

Choi E.H., Zimmerman P.A., Foster C.B., Zhu S., Kumaraswami V., Nutman T.B., Chanock S.J. Genetic polymorphisms in molecules of innate immunity and susceptibility to infection with Wuchereria bancrofti in South India // Genes and immunity. - 2001. - Vol. 2, № 5. - P. 248-253.

Di Rosa M., dell’Ombra N., Zambito A.M., Malaguarnera M., Nicoletti F., Malaguarnera L. Chitotriosidase and inflammatory mediator levels in Alzheimer’s disease and cerebrovascular dementia // Eur. J. Neurosci. - 2006. - Vol. 23, № 10. - P. 2648-2656.

Gankovskaya L.V., Svitich O.A., Artem’eva O.V., Miroshnichenkova A.M., Rusanova K.V. Association of Polymorphisms in Innate Immunity Genes TLR9 and DEFB1 with Human Longevity // Bulletin of experimental biology and medicine. - 2015. - Vol. 159, № 1. - P. 77-80.

Gianfrancesco F., Musumeci S. The evolutionary conservation of the human chitotriosidase gene in rodents and primates // Cytogenet.Genome Res. - 2004. - Vol. 105, № 1. - P. 54-56.

Golab K., Passowicz-Muszynska E., Jankowska R., Warwas M. [Serum activity of chitotriosidase, lysozyme and cathepsin H in patients with lung cancer and patients with inflammatory exudate (preliminary report)] // Polski merkuriusz lekarski: organ Polskiego Towarzystwa Lekarskiego. - 2009. - Vol. 26, № 153. - P. 194-197.

Hall A.J., Quinnell R.J., Raiko A., Lagog M., Siba P., Morroll S., Falcone F.H. Chitotriosidase deficiency is not associated with human hookworm infection in a Papua New Guinean population // Infect. Genet. Evol. - 2007. - Vol. 7, № 6. - P. 743-747.

Hollak C.E., van Weely S., van Oers M.H., Aerts J.M. Marked elevation of plasma chitotriosidase activity. A novel hallmark of Gaucher disease // The Journal of clinical investigation. - 1994. - Vol. 93, № 3. - P. 1288-1292.

Iyer A., van Eijk M., Silva E., Hatta M., Faber W., Aerts J.M., Das P.K. Increased chitotriosidase activity in serum of leprosy patients: association with bacillary leprosy // Clin. Immunol. - 2009. - Vol. 131, № 3. - P. 501-509.

Kitamoto S., Egashira K., Ichiki T., Han X., McCurdy S., Sakuda S., Sunagawa K., Boisvert W.A. Chitinase inhibition promotes atherosclerosis in hyperlipidemic mice // The American journal of pathology. - 2013. - Vol. 183, № 1. - P. 313-325.

Kucur M., Isman F.K., Balci C., Onal B., Hacibekiroglu M., Ozkan F., Ozkan A. Serum YKL-40 levels and chitotriosidase activity as potential biomarkers in primary prostate cancer and benign prostatic hyperplasia // Urologic oncology. - 2008. - Vol. 26, № 1. - P. 47-52.

Kzhyshkowska J., Gratchev A., Goerdt S. Human chitinases and chitinase-like proteins as indicators for inflammation and cancer // Biomark.Insights. - 2007. - Vol. 2. - P. 128-146.

Labadaridis I., Dimitriou E., Theodorakis M., Kafalidis G., Velegraki A., Michelakakis H. Chitotriosidase in neonates with fungal and bacterial infections // Arch. Dis. Child Fetal Neonatal Ed. - 2005. - Vol. 90, № 6. - P. F531-F532.

Lauw F.N., te Velde A.A., Dekkers P.E., Speelman P., Aerts J.M., Hack C.E., van Deventer S.J., van der P.T. Activation of mononuclear cells by interleukin-12: an in vivo study in chimpanzees // Journal of clinical immunology. - 1999. - Vol. 19, № 4. - P. 231-238.

Lee P., Waalen J., Crain K., Smargon A., Beutler E. Human chitotriosidase polymorphisms G354R and A442V associated with reduced enzyme activity // Blood Cells Mol. Dis. - 2007. - Vol. 39, № 3. - P. 353-360.

Lehrnbecher T., Bernig T., Hanisch M., Koehl U., Behl M., Reinhardt D., Creutzig U., Klingebiel T., Chanock S.J., Schwabe D. Common genetic variants in the interleukin-6 and chitotriosidase genes are associated with the risk for serious infection in children undergoing therapy for acute myeloid leukemia // Leukemia. - 2005. - Vol. 19, № 10. - P. 1745-1750.

Malaguarnera L. Chitotriosidase: the yin and yang // Cell Mol. Life Sci. - 2006. - Vol. 63, № 24. - P. 3018-3029.

Malaguarnera L., Musumeci M., Di Rosa M., Scuto A., Musumeci S. Interferon-gamma, tumor necrosis factor-alpha, and lipopolysaccharide promote chitotriosidase gene expression in human macrophages // J. Clin. Lab. Anal. - 2005. - Vol. 19, № 3. - P. 128-132.

Malaguarnera L., Ohazuruike L.N., Tsianaka C., Antic T., Di Rosa M., Malaguarnera M. Human chitotriosidase polymorphism is associated with human longevity in Mediterranean nonagenarians and centenarians // J. Hum. Genet. - 2010. - Vol. 55, № 1. - P. 8-12.

Malaguarnera L., Rosa M.D., Zambito A.M., dell’Ombra N., Marco R.D., Malaguarnera M. Potential role of chitotriosidase gene in nonalcoholic fatty liver disease evolution // Am. J. Gastroenterol. - 2006. - Vol. 101, № 9. - P. 2060-2069.

Manno N., Sherratt S., Boaretto F., Coico F.M., Camus C.E., Campos C.J., Musumeci S., Battisti A., Quinnell R.J., Leon J.M., Vazza G., Mostacciuolo M.L., Paoletti M.G., Falcone F.H. High prevalence of chitotriosidase deficiency in Peruvian Amerindians exposed to chitin-bearing food and enteroparasites // Carbohydrate polymers. - 2014. - Vol. 113. - P. 607-614.

Piras I., Melis A., Ghiani M.E., Falchi A., Luiselli D., Moral P., Varesi L., Calo C.M., Vona G. Human CHIT1 gene distribution: new data from Mediterranean and European populations // J. Hum. Genet. - 2007. - Vol. 52, № 2. - P. 110-116.

Renkema G.H., Boot R.G., Muijsers A.O., Donker-Koopman W.E., Aerts J.M. Purification and characterization of human chitotriosidase, a novel member of the chitinase family of proteins // J. Biol. Chem. - 1995. - Vol. 270, № 5. - P. 2198-2202.

Scarabino D., Scacchi R., Pinto A., Corbo R.M. Genetic Basis of the Relationship Between Reproduction and Longevity: A Study on Common Variants of Three Genes in Steroid Hormone Metabolism - CYP17, HSD17B1, and COMT // Rejuvenation research. - 2015. - Vol. 18, № 5. - P. 464-472.

Seibold M.A., Donnelly S., Solon M., Innes A., Woodruff P.G., Boot R.G., Burchard E.G., Fahy J.V. Chitotriosidase is the primary active chitinase in the human lung and is modulated by genotype and smoking habit // J. Allergy Clin. Immunol. - 2008. - Vol. 122, № 5. - P. 944-950.

Ukraintseva S., Yashin A., Arbeev K., Kulminski A., Akushevich I., Wu D., Joshi G., Land K.C., Stallard E. Puzzling role of genetic risk factors in human longevity: «risk alleles» as pro-longevity variants // Biogerontology. - 2016. - Vol. 17, № 1. - P. 109-127.

van Eijk M., van Roomen C.P., Renkema G.H., Bussink A.P., Andrews L., Blommaart E.F., Sugar A., Verhoeven A.J., Boot R.G., Aerts J.M. Characterization of human phagocyte-derived chitotriosidase, a component of innate immunity // Int. Immunol. - 2005. - Vol. 17, № 11. - P. 1505-1512.

Vandevenne M., Campisi V., Freichels A., Gillard C., Gaspard G., Frere J.M., Galleni M., Filee P. Comparative functional analysis of the human macrophage chitotriosidase // Protein science: a publication of the Protein Society. - 2011. - Vol. 20, № 8. - P. 1451-1463.

Watabe-Rudolph M., Song Z., Lausser L., Schnack C., Begus-Nahrmann Y., Scheithauer M.O., Rettinger G., Otto M., Tumani H., Thal D.R., Attems J., Jellinger K.A., Kestler H.A., von Arnim C.A., Rudolph K.L. Chitinase enzyme activity in CSF is a powerful biomarker of Alzheimer disease // Neurology. - 2012. - Vol. 78, № 8. - P. 569-577.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.