References

pmj

Тихоокеанский медицинский журнал

Pacific Medical Journal

1609-1175

TGMU

10.34215/1609-1175-2021-4-16-20

pmj-2261

Research Article

ОБЗОРЫ

REVIEWS

Роль генов второй фазы детоксикации ксенобиотиков в патогенезе мультифакториальных заболеваний

The role of genes of the second phase of detoxification of xenobiotics in the pathogenesis of multifactorial diseases

https://orcid.org/0000-0003-2668-8483

Шуматова

Т. А.

Shumatova

T. A.

Шуматова Татьяна Александровна, д-р мед.наук, профессор, директор Института педиатрии

690002, г. Владивосток, пр-т Острякова, 2

Shumatova Tatyana Aleksandrovna, Doctor of Medical Sciences, Professor, director of the Institute of Pediatrics

Tel. 8 (423) 242-07-53 ext. 12070

690002; Vladivostok, Ostryakov Ave. 2

shumatov@mail.ru

https://orcid.org/0000-0002-4852-6103

Коваленко

Д. В.

Kovalenko

D. V.

Коваленко Дарья Вадимовна, ассистент Института педиатрии

тел.: +7 (914) 717-60-01

690002, г. Владивосток, пр-т Острякова, 2

Daria V. Kovalenko, Assistant at the Institute of Pediatrics

2 Ostryakova Ave.,Vladivostok, 690002, Russian Federation

sunny.dashu@mail.ru

Тихоокеанский государственный медицинский университетРоссияPacific State Medical UniversityRussian Federation

2021

05012022

041620

2022

Шуматова Т.А., Коваленко Д.В.

Shumatova T.A., Kovalenko D.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

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

https://www.tmj-vgmu.ru/jour/article/view/2261

Генетическому статусу человека в настоящее время отводится важнейшая роль в патогенезе, диагностике и терапии различных заболеваний. Наиболее важными генетическими факторами, которым уделяется большое внимание, являются гены семейства глутатион-S-трансфераз (GSTs). Гены семейства глутатион-S-трансфераз относятся ко второй фазе детоксикации ксенобиотиков, и их измененная активность приводит к развитию многих патологических состояний. Наиболее полиморфными считаются GSTM, GSTT, GSTP. В настоящей статье рассмотрены вопросы участия полиморфных GSTs в развитии инфекционных, аллергических и онкологических заболеваний, нарушении репродуктивной системы, а также в развитии болезни Альцгеймера.

The genetic status of a person is currently assigned a major role in the pathogenesis, diagnosis and treatment of various diseases. The most important genetic factors that have been attached great importance to are the genes of the glutathione-S-transferase family (GSTs). The genes of the glutathione-S-transferase family belong to the second phase of detoxification of xenobiotics and their altered activity leads to the development of many pathological conditions. GSTM, GSTT, GSTP are considered to be the most polymorphic. The issues of the participation of polymorphic GSTs in the development of infectious, allergic and oncological diseases, disorders of the reproductive system, as well as in the development of Alzheimer's disease are discussed in the article.

гены детоксикации ксенобиотиковглутатион-S-трансферазыферменты

genes for detoxification of xenobioticsglutathione-S-transferaseenzymes

References1

Сетко Н.П., Булычева Е.В. Современные аспекты поиска маркеров чувствительности при действии факторов среды обитания на организм человека (обзор). Оренбургский медицинский вестник. 2017;5(4):4–16.

Setko NP, Bulycheva EV. Modern aspects of the search for markers of sensitivity under the influence of factors habitat on the human body (review). Orenburg medical bulletin. 2017;5(4):4–16 (In Russ).

Генетический паспорт – основа индивидуальной и предиктивной медицины. Под ред. В.С. Баранова. СПб.: Изд-во Н-Л, 2009.

Baranov VS, editor. Genetic passport is the basis of individual and predictive medicine. St. Petersburg.: Publishing house of NL, 2009 (In Russ).

Бочков Н.П. Экологическая генетика человека. Экологическая генетика. 2003;1(1):16−21.

Bochkov NP. Human Ecological Genetics. Ecological Genetics. 2003;1(1):16–21 (In Russ).

Баранов В.С., Баранова У.В., Иващенко Т.Э., Асеев М.В. Геном человека и гены «предрасположенности». Введение в предиктивную медицину. СПб.: Интермедика; 2000.

Baranov VS, Baranova UV, Ivaschenko TE, Aseev MV. Human genome and genes for "predisposition". Introduction to Predictive Medicine. St. Petersburg.: Intermedica; 2000 (In Russ).

Гришина И.П. Негативное воздействие ксенобиотиков на человека. В сборнике: Концепции современного образования: вопросы теории и практики. Сборник научных трудов. Казань. 2020:188–93.

Grishina I.P. The negative impact of xenobiotics on humans. In the collection: Concepts of modern education: theory and practice. Collection of scientific papers. Kazan. 2020: 188–93 (In Russ).

Очилов А.К., Мусаева Д.М. Особенности гена CYP2C19 для индивидуализиции фармакотерапии. Новый день в медицине. 2020;1 (29):65–8.

Ochilov AK, Musaeva DM. Features of the CYP2C19 gene for individualization of pharmacotherapy. A new day in medicine. 2020;1 (29): 65–8 (In Russ).

Wu B, Dong D. Human cytosolic glutathione transferases: structure, function, and drug discovery. Trends in Pharmacological Sciences. 2012; 33:656–68.

Tew KD. Townsend DM. Glutathione-s-transferases as determinants of cell survival and death. Antioxidants & Redox Signaling. 2012; 17:1728–37.

Herr S, Bettenorf H, Denschlag D, et al. Cytochrome P2A13 and P1A1 gene polymorphism are associated with the occurence of uterine leiomyoma. Archives of Gynecology and Obstetrics. 2006; 274:367–71.

Фетисова И.Н., Межинский С.С, Чаша Т.В., Ратникова С.Ю., Фетисов Н.С. Полиморфизм генов системы детоксикации. Вестник Ивановской медицинской академии. 2014;19(4): 50–8.

Fetisova IN, Mezhinsky SS, Chasha TV, Ratnikova SYu, Fetisov NS. System gene polymorphism detoxification. Bulletin of the Ivanovo Medical Academy. 2014;19(4):50–8 (In Russ).

Board PG, Menon D. Glutathione transferases, regulators of cellular metabolism and physiology. Biochim. Biophys. Acta. 2013;1830(5):3267–88. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2012.11.019

Korchagina RP, Osipova LP, Vavilova NA et al. Polymorphisms of the GSTM1, GSTT1, and CYP2D6 Xenobiotic Biotransformation Genes, which Are Possible Risk Markers of Cancer in Populations of Indigenous Ethnic Groups and Russians of North Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2011;2(1):7–17. doi: 10.1134/ S2079059712010091.

Брагина Е.Ю. Анализ роли полиморфизма генов ферментов метаболизма ксенобиотиков в развитии бронхиальной астмы и туберкулеза у жителей г. Томска. Медикобиологические аспекты мультифакториальной патологии: материалы Российской научнопрактической конференции с международным участием. 2006;1:440–43.

Bragina EYu. Analysis of the role of gene polymorphism of xenobiotic metabolism enzymes in the development of bronchial asthma and tuberculosis in residents of Tomsk. Medicobiological aspects of multifactorial pathology: materials of the Russian scientificpractical conference with international participation. 2006; 1:440–43 (In Russ).

Tiis RP, Osipova LP, Churkina TV. et al. The ILE462VAL polymorphism of the cytochrome P450 CYP1A1 gene in the Tundra Nenets of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Nganasans of the Taimyr Peninsula, and Russians of Siberia. Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2016;6(8):864–70. doi: 10.1134/S2079059716070133.

Hemmingsen A, Fryer AA, Hepple M, Strange RC, Spiteri MA. Simultaneous identification of GSTP1 Ile105-->Val105 and Ala114-->Val114 substitutions using an amplification refractory mutation system polymerase chain reaction assay: studies in patients with asthma. Respiratory Research. 2001;2(4):255–60. doi: 10.1186/rr64.

Сальникова Л.Е., Зелинская Н.И., Белопольская О.Б., Асланян М.М., Рубанович А.В. Ассоциативное исследование генов детоксикации ксенобиотиков и репарации у детей со злокачественными новообразованиями мозга. Acta Naturae. 2010; 2(4):65–73.

Salnikova LE, Zelinskaya NI, Belopolskaya OB, Aslanyan MM, Rubanovich AV. An associative study of genes for detoxification of xenobiotics and repair in children with malignant neoplasms of the brain. Acta Naturae. 2010;2(4):65–73 (In Russ).

Павлов В.Н., Измайлов А.А., Викторова Т.В., Измайлова С.М., Ахмадишина Л.З., Сафиуллин Р.И., Загитов А.Р., Мустафин А.Т., Урманцев М.Ф., Кутлияров Л.М., Ногманова В.А. Ассоциативное исследование вклада полиморфных локусов генов детоксикации ксенобиотиков в развитии рецидива и лимфогенного метастазирования рака мочевого пузыря. Медицинский вестник Башкортостана. 2013;8(2):208–13.

Pavlov VN, Izmailov AA, Victorova TV, Izmailova SM, Akhmadishina LZ, Safiullin RI, Zagitov AR, Mustafin AT, Urmantsev MF, Kutliyarov LM, Nogmanova VA. Associative study of polymorphic loci of xenobiotics detoxication genes contribution to bladder cancer recurrence and lymphagenic metastasis. Bashkortostan medical journal. 2013;8(2):208–13 (In Russ).

Lei Z, Liu T, Li X, Xu X, Fan D. Contribution of glutathione S-transferase gene polymorphisms to development of skin cancer. Int J Clin Exp Med. 2015;8(1):377–86.

Suneetha KJ, Nancy KN, Rajalekshmy KR, Sagar TG, Rajkumar T. Role of GSTM1 (Present/Null) and GSTP1 (Ile105Val) polymorphisms in susceptibility to acute lymphoblastic leukemia among the South Indian population. Asian Pac J Cancer Prev. 2008;9(4):733–6.

Zhao T, Ma F, Yin F. Role of polymorphisms of GSTM1, GSTT1 and GSTP1 Ile105Val in childhood acute lymphoblastic leukemia risk: an updated meta-analysis. Minerva Pediatr. 2018;70(2):185–96. doi: 10.23736/S0026–4946.17.04657–6.

Sailaja K, Surekha D, Rao DN, Rao DR, Vishnupriya S. Association of the GSTP1 gene (Ile105Val) polymorphism with chronic myeloid leukemia. Asian Pac J Cancer Prev. 2010;11(2):461–4.

Yang X, Long S, Deng J, Deng T, Gong Z, Hao P. Glutathione S-transferase polymorphisms (GSTM1, GSTT1 and GSTP1) and their susceptibility to renal cell carcinoma: an evidencebased meta-analysis. PLoS One. 2013;8(5):e63827. doi: 10.1371/journal.pone.0063827.

Carron J, Brito AB, Torelli AC, Oliveira C, Derchain SF, Lima CS, Lourenço GJ. Association between polymorphisms in xenobiotic detoxification-related genes with prognosis of epithelial ovarian cancer. Med Oncol. 2016;33(10):112. doi: 10.1007/s12032–016–0819–8.

Oliveira C, Lourenço GJ, Sagarra RA, Derchain SF, Segalla JG, Lima CS. Polymorphisms of glutathione S-transferase Mu 1 (GSTM1), Theta 1 (GSTT1), and Pi 1 (GSTP1) genes and epithelial ovarian cancer risk. Dis Markers. 2012;33(3):155–9. doi: 10.1155/2012/497692.

Мальцева Н.В., Лапутенко Т.А., Лыкова О.Ф., Горбатовский Я.А. Полиморфизмы генов ферментов системы детоксикации ксенобиотиков и риск развития инфекционного эндокардита. Клиническая медицина. 2016;94(8):596–601.

Maltseva NV, Laputenko TA, Lykova OF, Gorbatovsky YaA. Polymorphisms of genes of enzymes of the xenobiotic detoxification system and the risk of developing infective endocarditis. Clinical medicine. 2016;94(8):596–601 (In Russ).

Сальникова Л.Е., Смелая Т.В., Мороз В.В., Голубев А.М., Понасенков Н.X., Хоменко Р.В., Харламова И.В., Лаптева Н.Ш., Кузнецова Г.И., Порошенко Г.Г., Рубанович А.В. Гены детоксикации ксенобиотиков и их роль в развитии пневмонии. Общая реаниматология. 2008;4(6):9–15.

Salnikova LY, Smelaya TV, Moroz VV, Golubev AM, Ponasenkov Nh, Khomenko RV, Kharlamova IV, Lapteva NS, Kuznetsova GI, Poroshenko GG, Rubanovich AV. Xenobiotic Detoxification Genes and Their Role in the Development of Pneumonia. General Reanimatology. 2008;4(6):9–15 (In Russ).

Мороз В.В., Смелая Т.В., Голубев А.М., Сальникова Л.Е. Генетика и медицина критических состояний: от теории к практике. Общая реаниматология. 2012;8(4):5–12.

Moroz VV, Brave TV, Golubev AM, Salnikova LYe. Genetics and Critical Care Medicine: From Theory to Practice. General resuscitation. 2012;8(4):5–12 (In Russ).

Алимова Ю.Б., Желенина Л.А., Галустян А.Н., Коростовцев Д.С., Иващенко Т.Э. Генетическая гетерогенность и фенотипы бронхиальной астмы у детей. Вопросы практической педиатрии. 2012;7(6):14–8.

Alimova YB, Zhelenina LA, Galustyan AN, Korostovtsev DS, Ivaschenko TE. Genetic heterogeneity and phenotypes of bronchial asthma in children. Practical issues of pediatrics. 2012;7(6): 14–8 (In Russ).

Куропатенко М.В., Иващенко Т.Э., Галустян А.Н., Желенина Л.А. Вклад полиморфизма генов системы детоксикации ксенобиотиков в формирование фенотипов бронхиальной астмы в детском возрасте. Медицинский академический журнал. 2016;16(2):72–81.

Kuropatenko MV, Ivaschenko TE, Galustyan AN, Zhelenina LA. Contribution of gene polymorphism of the xenobiotic detoxification system to the formation of phenotypes of bronchial asthma in childhood. Medical academic journal. 2016;16(2):72–81 (In Russ).

Сардарян И.С. Фенотипические особенности бронхиальной астмы у детей при различных аллельных полиморфизмах генов «предрасположенности» (GSTТ1, GSTМ1, ACE, eNOS). СПб.; 2009.

Sardaryan IS. Phenotypic features of bronchial asthma in children with various allelic polymorphisms of genes "predisposition" (GSTT1, GSTM1, ACE, eNOS). St. Petersburg; 2009 (In Russ).

Бахаев Д.В., Стенкова А.М., Иванова Ю.В., Щеголева О.В., Просекова Е.В., Рассказов В.А., Исаева М.П. Анализ полиморфизма генов интерлейкина – 13 и системы детоксикации ксенобиотиков у детей с аллергопатологией. Тихоокеанский медицинский журнал. 2012;1(47):63–5.

Bakhaev DV, Stenkova AM, Ivanova YuV, Shchegoleva OV, Prosekova EV, Rasskazov VA, Isaeva MP. Analysis of interleukin-13 gene polymorphism and xenobiotic detoxification system in children with allergic pathology. Pacific Medical Journal. 2012;1(47):63–5 (In Russ).

Курашова Н.А., Беляева Е.В., Ершова О.А., Дашиев Б.Г., Баирова Т.А., Колесникова Л.И. Ассоциация полиморфных маркеров гена GSTP1 с бесплодием у мужчин. Урология. 2019;6:38–42.

Kurashova NA, Belyaeva EV, Ershova OA, Dashiev BG, Bairova TA, Kolesnikova LI. Association of polymorphic markers of the GSTP1 gene with infertility in men. Urology. 2019;6:38–42 (In Russ).

Лабыгина А.В., Ступко Е.Е., Вяткина И.С., Сутурина Л.В., Колесникова Л.И. Особенности метаболизма и полиморфизм генов второй фазы детоксикации ксенобиотиков у женщин с бесплодием. Международный научноисследовательский журнал. 2013;7–5(14): 70–4.

Labygina AV, Stupko EE, Vyatkina IS, Suturina LV, Kolesnikova LI. Features of metabolism and polymorphism of genes of the second phase of detoxification of xenobiotics in women with infertility. International research journal. 2013;7–5(14):70–4 (In Russ).

Wang M, Li Y, Lin L, Song G, Deng T. GSTM1 Null Genotype and GSTP1 Ile105Val Polymorphism Are Associated with Alzheimer's Disease: a Meta-Analysis. Mol Neurobiol. 2016;53(2):1355–64. doi: 10.1007/s12035-015–9092–7.

Zhang Y, Zhang H, Lin P, Zhang G. Glutathione S-transferase gene polymorphisms and risk of nasal or colorectal polyposis. Biosci Rep. 2019; 39(1):BSR20181226. doi: 10.1042/BSR20181226.

Filonzi L, Magnani C, de' Angelis GL, Dallaglio S, Nonnis Marzano F. Evidence that polymorphic deletion of the glutathione S-transferase gene, GSTM1, is associated with esophageal atresia. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 2010;88(9):743–7. doi: 10.1002/bdra.20715.

Cresci M, Foffa I, Ait-Ali L, Pulignani S, Gianicolo EA, Botto N, Picano E, Andreassi MG. Maternal and paternal environmental risk factors, metabolizing GSTM1 and GSTT1 polymorphisms, and congenital heart disease. Am J Cardiol. 2011;108(11):1625–31.

Gordeeva LA, Voronina EN, Sokolova EA, Ermolenko NA, Gareeva JV, Sutulina IM, Simonova TA, Filipenko ML, Glushkov AN. Association GSTT1, GSTM1 and GSTP1 (Ile105Val) genetic polymorphisms in mothers with risk of congenital malformations in their children in Western Siberia: a case-control study. Prenat Diagn. 2013;33(11):1095–101. doi: 10.1002/pd.4204.

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