Single nucleotide polymorphisms of TLR-2, TLR-3, TLR-4 and susceptibility to inflammatory diseases of the respiratory tract

Abstract

The aim of the research is to establish an association between Arg753Gln polymorphism of TLR-2 gene, Leu412Phe of TLR3 gene, Asp299Gly of TLR-4 gene and susceptibility to inflammatory diseases of the upper and lower respiratory tract and the complicated forms of АRI development. Materials and methods. 98 healthy subjects distributed according to the genotype of TLR-2, TLR-3, TLR-4 were enrolled in the study of association between Arg753Gln polymorphism of TLR-2, Leu412Phe of TLR-3 and Asp299Gly of TLR-4 genes and inflammatory diseases of the upper and lower respiratory tract. The polymorphic site of TLR-2 Arg753Gln, TLR-3 Leu412Phe and TLR-4 Asp299Gly genotyping was performed by polymerase chain reaction using oligonucleotide primers. The relative risk of the disease and complications development was estimated using the odds ratio with 95 % confidence interval. The statistical significance of differences in qualitative characteristics was evaluated using Fischer’s exact test. Results. It has been revealed that individuals with polymorphic TLR-2, TLR-3 and TLR-4 genes have an increased susceptibility to АRI with frequent episodes during the year that are complicated by lower respiratory tract inflammation as well as chronic inflammatory diseases of the upper respiratory tract. It has been shown that the risk of bronchitis and pneumonia development in АRIs is higher in subjects with polymorphic genotypes of TLR-2, TLR-3 and TLR-4 as compared to the carriers of normal alleles distribution: 2.9 times with Leu/Phe genotype of TLR-3, 20.0 times with Phe/Phe of TLR-3 and 12.8 times with combinations of polymorphic genotypes of TLR-2, TLR-3, TLR-4. Conclusions. The results of the study indicate that the presence of single-nucleotide polymorphisms TLR-2 Arg753Gln, TLR-3 Leu412Phe and TLR-4 Asp299Gly is the marker of high susceptibility to respiratory diseases. Individuals with polymorphic status of TLR-2, TLR-3 and TLR-4 genotypes have an increased susceptibility to inflammatory diseases of the upper and lower respiratory tract with АRI frequency of 4 or more episodes during the year ; Мета роботи – простежити зв’язок поліморфізму Arg753Gln гена TLR-2, Leu412Phe гена TLR-3, Asp299Gly гена TLR-4 зі схильністю до запальних захворювань верхніх і нижніх дихальних шляхів і розвитком ускладнених форм ГРІ. Матеріали та методи. Зв’язок поліморфізму генів Arg753Gln TLR-2, Leu412Phe TLR-3, та Asp299Gly TLR-4 із запальними захворюваннями верхніх і нижніх дихальних шляхів вивчили у 98 практично здорових осіб, яких поділили залежно від генотипу TLR-2, TLR-3, TLR-4. Генотипування поліморфної ділянки Arg753Gln гена TLR-2, Asp299Gly гена TLR-4, Leu412Phe гена TLR-3 здійснили методом полімеразної ланцюгової реакції з використанням jлігонуклеотидних праймерів. Відносний ризик розвитку захворювання та ускладнень оцінювали за допомогою показника відношення шансів із довірчим інтервалом 95 %. Статистичну значущість dідмінностей для якісних ознак оцінювали з використанням точного тесту Фішера. Результати. Встановили, що особи з поліморфно зміненими генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 мають підвищену схильність до ГРІ з частими епізодами протягом року, які ускладнюються запальними процесами нижніх дихальних шляхів, а також до хронічних запальних захворювань верхніх дихальних шляхів. Доведено, що ризик розвитку бронхіту та пневмонії при ГРІ вищий в осіб із поліморфно зміненими генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 порівняно з носіями нормального розподілу алелей: з генотипом Leu/Phe TLR-3 ‒ у 2,9, Phe/Phe TLR-3 – у 20,0, комбінаціями поліморфно змінених генотипів TLR-2, TLR-3, TLR-4 – у 12,8 раза. Висновки. Результати дослідження свідчать, що маркером високої сприйнятливості до респіраторних захворювань є наявність однонуклеотидних поліморфізмів Arg753Gln гена TLR-2, Leu412Phe гена TLR-3, Asp299Gly гена TLR-4. Особи з поліморфно зміненими генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 мають підвищену схильність до запальних захворювань верхніх і нижніх дихальних шляхів, ГРІ з частотою епізодів 4 і більше протягом року; Цель работы − проследить связь полиморфизма Arg753Gln гена TLR-2, Leu412Phe гена TLR-3, Asp299Gly гена TLR-4 со склонностью к воспалительным заболеваниям верхних и нижних дыхательных путей и развитием осложненных форм ОРИ. Материалы и методы. Связь полиморфизма генов Arg753Gln TLR-2, Leu412Phe TLR-3, и Asp299Gly TLR-4 с воспалительными заболеваниями верхних и нижних дыхательных путей изучили у 98 практически здоровых лиц, которые были распределены в зависимости от генотипа TLR-2, TLR-3, TLR-4. Генотипирование полиморфного участка Arg753Gln гена TLR-2, Asp299Gly гена TLR-4, Leu412Phe гена TLR-3 проводили методом полимеразной цепной реакции с использованием олигонуклеотидных праймеров. Относительный риск развития заболевания и осложнений оценивали с помощью показателя отношения шансов с доверительным интервалом 95 %. Статистическую значимость различий для качественных признаков оценивали с использованием точного теста Фишера. Результаты. Установлено, что лица с полиморфно измененными генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 имеют повышенную склонность к ОРИ с частыми эпизодами в течение года, которые осложняются воспалительными процессами нижних дыхательных путей, а также к хроническим воспалительным заболеваниям верхних дыхательных путей. Доказано, что риск развития бронхита и пневмонии при ОРИ выше у лиц с полиморфно измененными генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 по сравнению с носителями нормального распределения аллелей: с генотипом Leu/Phe TLR-3 − в 2,9, Phe/Phe TLR-3 − в 20,0, комбинациями полиморфно измененных генотипов TLR-2, TLR-3, TLR-4 − в 12,8 раза. Выводы. Результаты исследования свидетельствуют, что маркером высокой восприимчивости к респираторным заболеваниям является наличие однонуклеотидных полиморфизмов Arg753Gln гена TLR-2, Leu412Phe гена TLR-3, Asp299Gly гена TLR-4. Лица с полиморфно измененными генотипами TLR-2, TLR-3, TLR-4 имеют повышенную склонность к воспалительным заболеваниям верхних и нижних дыхательных путей, ОРИ с частотой эпизодов 4 и более в течение года.