Анализ полиморфизма генов матричных металлопротеиназ ММР2, ММР3 и ММР9 среди российских европеоидных пациентов с первичной открытоугольной глаукомой

Авторы

  • А.В. Шевченко НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра «Институтцитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск
  • В.Ф. Прокофьев НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра «Институтцитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск
  • В.И. Коненков НИИ клинической и экспериментальной лимфологии – филиал Федерального исследовательского центра «Институтцитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск
  • О.В. Ермакова НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Новосибирский филиал, Новосибирск
  • А.Н. Трунов НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Новосибирский филиал, Новосибирск
  • В.В. Черных НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Новосибирский филиал, Новосибирск

Ключевые слова:

первичная открытоугольная глаукома, полиморфизм генов, матриксные металлопротеиназы

Аннотация

Актуальность. Глаукома на фоне стареющего населения во всем мире является одной из значимых причин необратимой слепоты. В научной литературе дискутируется значимая роль матриксных металлопротеиназ (ММР) в ремоделировании структур глаза при развитии глаукомы. Предполагается, что полиморфизм регуляторных регионов генов, кодирующих ММР, может влиять на уровень их экспрессии и способствовать предрасположенности к развитию болезни.
Цель. Изучить особенности полиморфизма генов матричных металлопротеиназ ММР2, ММР3 и ММР9 у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой.
Материал и методы. В исследование включены 99 пациентов с верифицированным диагнозом II стадии первичной открытоугольной глаукомы. Группу сравнения составили 100 человек без глаукомного анализа. Анализировали полиморфизм промоторного региона генов ММР2 (rs2438650), ММР3 (rs3025058), ММР9 (rs3918242).
Результаты. Показано, что среди пациентов с глаукомой достоверно реже выявляется минорный гомозиготный генотип MMР2 и увеличена частота гетерозиготного генотипа MMР2. Выявлены два комплексных генотипа, ассоциированных с заболеванием. Выявлены различия в распределении частот генотипов между группами женщин с наличием и отсутствием глаукомы и показано более высокое значение отношения шансов развития болезни относительно общей группы в комплексном генотипе MMP2-1306 TC:MMP3-1171 6A6A.
Заключение. Полученные нами данные о протективном значении наличия в геноме человека гомозиготного варианта гена ММР2-1306 ТТ позволяют использовать их в дальнейших разработках, связанных c выявлением риска возникновения и развития первичной открытоугольной глаукомы.

Библиографические ссылки

1. Yih-Tham C, Li X, Wong TY, Quigley H A, Aung T, Cheng C-Y. Global prevalence of glaucoma and projections of glaucoma burden through 2040. Ophthalmol. 2014;121(11): 2081–2090. doi: 10.1016/j.ophtha.2014.05.013

2. Сastro A, Du Y. Trabecular meshwork regeneration – a potential treatment for glaucoma. Curr Ophthalmol. 2019;7: 80–88. doi: 10.1007/ s40135 019-00203-2

3. De Groef L, Van Hove I, Dekeyster E, Stalmans I, Moons L. MMPs in the trabecular meshwork: promising targets for future glaucoma therapies? Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013;54(12): 7756–7763. doi: 10.1167/iovs.13-13088

4. Chirco KR, Hazlewood RJ, Miller K, Workalemahu G, Jampol LM, Lesser GR, Mullins RF, Kuehn MH, Fingert JH. MMP19 expression in the human optic nerve. Mol Vis. 2016;22: 1429–1436.

5. De Groef L, Van Hove I, Dekeyster E, Stalmans I, Moons L. MMPs in the neuroretina and optic nerve: modulators of glaucoma pathogenesis and repair? Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014;55: 195–1964. doi: 10.1167/iovs.13-13630

6. Weinreb RN, Robinson MR, Dibas M, Stamer WD. Matrix metalloproteinases and glaucoma treatment. Review Article. J Ocul Pharmacol Thers. 2020;36(4). doi: 10.1089/jop.2019.0146

7. Kara S, Yildirim N, Ozer A, Colak O, Sahin A. Matrix metalloproteinase-2, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-2, and transforming growth factor beta 1 in the aqueous humor and serum of patients with pseudoexfoliation syndrome. Clin Ophthalmol. 2014;8: 305–309. doi: 10.2147/OPTH.S55914

8. Nga A, Yap S, Samsudin A, Abdul-Rahman P, Hashim O, Mimiwati Z. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in the aqueous humour of patients with primary angle closure glaucoma – a quantitative study. BMC Ophthalmol. 2014;14(33). doi: 10.1186/1471- 2415-14 33

9. Sahay P, Rao A, Padhy D, Sarangi S, Das G, Reddy MM, Modak R. Functional activity of matrix metalloproteinases 2 and 9 in tears of patients with glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2017;58: BIO106–BIO113. doi: 10.1167/iovs.17-21723

10. Yang J, Zhang K, Howard CP, Knoerzer DL, Voliva CF, Welsch DJ, Wax MB. Serum matrix metalloproteinase levels and activities in patients with glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003;44(102).

11. Singh M, Tyagi SC. Metalloproteinases as mediators of inflammation and the eyes: molecular genetic underpinnings governing ocular pathophysiology. Int J Ophthalmol. 2017;10(8): 1308–1318. doi: 10.18240/ ijo.2017.08.20

12. Singh D, Srivastava SK, Chaudhuri TK, Upadhyay G. Multifaceted role of matrix metalloproteinases (MMPs). Review article. Front Mol Biosci. 2015; doi: 10.3389/fmolb.2015.00019

13. Porter KM, Epstein DL, Liton PB. Up-regulated expression of extracellular matrix remodeling genes in phagocytically challenged trabecular meshwork cells. PLoS One. 2012;7(4): e34792. doi: 10.1371/ journal.pone.0034792

14. Abu-Amero K, Kondkar AA, Chalam KV. An Updated review on the genetics of primary open angle glaucoma. Int J Mol Sci. 2015;16(12): 28886 28911. doi: 10.3390/ijms161226135

15. Gao L, Uzun Y, Gao P, He B, Ma X, Wang J, Han S, Tan K. Identifying noncoding risk variants using disease-relevant gene regulatory networks. Nat Commun. 2018;9(702). doi: 10.1038/s41467-018-03133-y

16. Okamoto K, Mimura K, Murawak Y, Yuasa I. Association of functional gene polymorphisms of matrix metalloproteinase MMP-1, MMP-3 and MMP-9 with the progression of chronic liver disease. J Gastr Hepatol. 2005;20(7): 1102–1108. doi: 10.1111/j.1440-1746.2005. 03860.x

17. Wang I-J, Chiang T-H, Shih Y-F, Lu S-C, Lin L-K, Shieh J-W, Wang T-H, Samples JR, Hung P-T. The association of single nucleotide polymorphisms in the MMP-9 genes with susceptibility to acute primary angle closure glaucoma in Taiwanese patients. Mol Vis. 2006;12: 1223–1232.

18. Wu MY, Wu Y, Zhang Y, Liu CY, Deng CY, Peng L, Zhou L. Associations between matrix metalloproteinase gene polymorphisms and glaucoma susceptibility: a meta-analysis. BMC Ophthalmol. 2017;17(1): 48. doi: 10.1186/s12886-017-0442-2

19. Zhang Y, Wang M, Zhang S. Association of MMP-9 gene polymorphisms with glaucoma: a meta-analysis. Ophthalmic Res. 2016;55: 172–179. doi: 10.1159/000443627

20. Mossböck G, Weger M, Faschinger C, Zimmermann C, Schmut O, Renner W, El-Shabrawi Y. Role of functional single nucleotide polymorphisms of MMP1, MMP2, and MMP9 in open angle glaucomas. Mol Vis. 2010;16: 1764–1770.

21. Markiewicz L, Pytel D, Mucha B, Szymanek K, Szaflik J, Szaflik JP, Majsterek I. Altered expression levels of MMP1, MMP9, MMP12, TIMP1, and IL 1beta as a risk factor for the elevated IOP and optic nerve head damage in the primary open-angle glaucoma patients. Biomed Res Int. 2015;2015: 812503. doi: 10.1155/2015/812503

22. Thakur N, Kupani M, Pandey RK, Mannan R, Pruthi A, Mehrotra S. Genetic association of -1562C>T polymorphism in the MMP9 gene with primary glaucoma in a north Indian population. PLoS ONE. 2018;13(2): e0192636. doi: 10.1371/journal.pone.0192636

23. Zhao F, Fan Z, Huang X. Role of matrix metalloproteinase-9 gene polymorphisms in glaucoma: a hospital–based study in Chinese patients. J Clin Lab Anal. 2020; 34(3). doi: 10.1002/jcla.23105

24. Shu Y. Polymorphism in matrix metalloproteinase gene promoters: implication in regulation of gene expression and susceptibility of various diseases. Matrix Biology. 2000;19(7): 623–629. doi: 10.1016/S0945-053X(00)00102-5

25. Tsironi EE, Pefkianaki M, Tsezou A, Kotoula MG, Dardiotis E, Almpanidou P, Papathanasiou AA, et al. Evaluation of MMP1 and MMP3 gene polymorphisms in exfoliation syndrome and exfoliation glaucoma. Mol Vis. 2009;15: 2890–2895. www.molvis.org/molvis/v15/a305

26. Imahara SD, Jelacic S, Junker CE, O’Keefe GE. The influence of gender on human innate immunity. Surgery. 2005;138(2): 275–282. doi: 10.1016/j.surg.2005.03.020

27. Micheal S, Yousaf S, Khan MI, Akhtar F, Islam F, Khan WA, Hollander AI, Qamar R, Ahmed A. Polymorphisms in matrix metalloproteinases MMP1 and MMP9 are associated with primary open-angle and angle closure glaucoma in a Pakistani population. Mol Vis. 2013;19: 441–447.

Загрузки

Опубликован

2023-04-18

Выпуск

№ 1 (2023): Офтальмохирургия

Раздел

Статьи

Категории

Лицензия

Copyright (c) 2023 ОФТАЛЬМОХИРУРГИЯ

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>