Record Details

Genetic Variants of Intron Region of Aquaporin AQP5 Gene and Development of Pulmonary Edema in Lung Infection Complicated by Septic Shock

General Reanimatology

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Genetic Variants of Intron Region of Aquaporin AQP5 Gene and Development of Pulmonary Edema in Lung Infection Complicated by Septic Shock
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ ИНТРОННОЙ ОБЛАСТИ ГЕНА АКВАПОРИНА AQP5 И РАЗВИТИЕ ОТЕКА ЛЕГКИХ ПРИ ЛЕГОЧНОЙ ИНФЕКЦИИ, ОСЛОЖНЕННОЙ СЕПТИЧЕСКИМ ШОКОМ
 
Creator A. Myazin E.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology;
D. Rogachev Federal scientific clinical centre of pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Ministry of Health of Russia
A. Chumachenko G.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology;
Central Research Institute of Epidemiology, Rospotrebnadzor
A. Kuzovlev N.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology
A. Golubev M.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology
V. Moroz V.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology
A. Gaponov M.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology;
D. Rogachev Federal scientific clinical centre of pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Ministry of Health of Russia
A. Tutelian V.; D. Rogachev Federal scientific clinical centre of pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Ministry of Health of Russia;
Central Research Institute of Epidemiology, Rospotrebnadzor
M. Golubev A.; «Corporation «Medical electronic data», Ltd.
V. Pisarev M.; V. A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology;
D. Rogachev Federal scientific clinical centre of pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Ministry of Health of Russia;
Central Research Institute of Epidemiology, Rospotrebnadzor;
University of Nebraska
А. Мязин Е.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского;
Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Минздрава России
А. Чумаченко Г.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского;
Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора
А. Кузовлев Н.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского
А. Голубев М.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского
В. Мороз В.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского
А. Гапонов М.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского;
Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Минздрава России
А. Тутельян В.; Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Минздрава России;

Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора
М. Голубев А.; ООО «Корпорация «Медицинские электронные данные»
В. Писарев М.; НИИ общей реаниматологии им. В. А. Неговского
Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Минздрава России;
Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора;
Университет штата Небраска
 
Subject SNP polymorphism; AQP5; aquaporins; gene polymorphism; pulmonary edema; septic shock
SNP; полиморфизм AQP5; аквапорины; полиморфизм генов; отек легких; септический шок
 
Description Purpose of the study. Determine the value of genetic variants of a single nucleotide polymorphic site rs3736309 of intron 3 of aquaporin5 (AQP5) gene in the course of critical illness in patients with documented pulmonary infection. Materials and methods. Patients with critical illness admitted to the intensive care units were examined during the course of treatment (n=86, age 27 to 82 years, mean age 53.20±14.34 years). Main diagnosis included malignancies (15%), peritonitis (16%) and necrotizing pancreatitis (37%). Patients developed nosocomial pneumonia (55%), acute respiratory distress syndrome (ARDS) (54%), septic shock (48%), ARDS combined with septic shock (33%). Bacterial species of Pseudomonas aeruginosa , Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, and/or Proteus mirabilis alone or in association were revealed in lavage fluid. DNA genotyping DNA was carried out using tetraprimer polymerase chain reaction (PCR). Statistical processing was performed using GraphPad InStat program (GraphPad, USA).Results. The distribution of frequencies of genotypes AA, GA and GG (AQP5, rs3736309) in cohort of patients corresponded to HardyWeinberg equilibrium (P=0.923) and was similar to frequencies of same alleles determined in a conditionally healthy Caucasian individuals (literature data) (P>0.05). In a subgroup of patients with septic shock and AQP5 AA (rs3736309) genotype the lower EVLWI values were found compared to patients with genotypes GG and GA with septic shock in spite of the same approach to treatment. The differences between genetically different subgroups of patients with septic shock were maintained throughout the life of the survey (P<0.05,days 1, 3, 5 and 7). Genetic variant AQP5 G+ (rs3736309) contributed to the development of pulmonary edema resistant to treatment (odds ratio, OR = 6,75; P=0.032). Only the subgroup of patients with septic shock and genotype G + (but not all patients or the subgroup of patients without septic shock of the same genotype) were characterized by significantly elevated levels of surfactant protein SPD in plasma compared to patients of genotype AQP5 AA with septic shock (P<0.05).Conclusion. In septic shock, the presence of homozygous variant allele A (AA) of AQP5 rs3736309 is a favorable factor for patients developing the pulmonary edema. The presence of allele AQP5 G (rs3736309) is a risk factor for developing severe pulmonary edema and unfavorable prognosis in spite of treatment.
Цель исследования. Определить значение генетических вариантов сайта однонуклеотидного полиморфизма rs3736309 интрона 3 гена аквапорина5 (AQP5) в течении критических состояний у больных с документированной инфекцией легких.Материалы и методы. Обследована группа больных реанимационных отделений при развитии критических состояний (n=86, возраст — от 27 до 82 лет, средний возраст — 53,20±14,34 года). В выборке преобладали больные со злокачественными новообразованиями (15%), перитонитом (16%) и панкреонекрозом (37%). У 55% больных развилась нозокомиальная пневмония, острый респираторный дистресссиндром (ОРДС) — у 54% больных, септический шок — у 48% больных и у 33% ОРДС сочетался с септическим шоком. В лаважной жидкости всех больных были выявлены бактерии Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii изолированно или в ассоциации, в т.ч. с Proteus mirabilis. Генотипирование ДНК проводили с использованием тетрапраймерной полимеразной цепной реакции. Статистическую обработку осуществляли при помощи программы GraphPad InStat (GraphPad, USA).Результаты. Распределение частот генотипов AA, GA и GG AQP5 rs3736309) среди всей выборки подчинялось закону ХардиВайнберга (p=0,923) и соответствовало данным исследований условноздоровых индивидуумов в европеоидной популяции (p>0,05). Показано, что в подгруппе больных с септическим шоком генотипа AQP5 AA (rs3736309), начиная уже с 1го дня обследования, были выявлены более низкие значения ИВСВЛ по сравнению с больными генотипов GG и GA с септическим шоком, несмотря на одинаковые подходы к лечению критического состояния. Различия между генетически разными подгруппами больных с септическим шоком сохранялись на протяжении всего срока обследования (p<0,05, дни 1, 3, 5 и 7). Генетический вариант G+ AQP5 (rs3736309), таким образом, являлся неблагоприятным фактором, способствующим развитию отека легких, устойчивого к лечению (соотношение шансов, OR=6,75; p=0,032). Только в подгруппе больных с септическим шоком генотипа G+ (но не во всей группе больных или в подгруппе больных безсептического шока с тем же генотипом) было отмечен значительно более высокий уровень сурфактантного белка SPD в плазме по сравнению с больными генотипа AQP5 АА аналогичной подгруппы (p<0,05). Заключение. При септическом шоке наличие гомозиготного варианта аллеля А (АА) сайта полиморфизма гена AQP5 rs3736309 является благоприятным фактором при развитии отека легких. Наличие аллеля G AQP5 rs3736309 является фактором риска большей выраженности отека легких и его устойчивости к лечению.
 
Publisher FSBI "SRIGR" RAMS
 
Contributor —
—
 
Date 2016-07-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1526
10.15360/1813-9779-2016-3-8-23
 
Source General Reanimatology; Том 12, № 3 (2016); 8-23
Общая реаниматология; Том 12, № 3 (2016); 8-23
2411-7110
1813-9779
10.15360/1813-9779-2016-3
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1526/1018
http://www.reanimatology.com/rmt/article/view/1526/1034
Смелая Т.В., Кузовлев А.Н., Мороз В.В., Голубев А.М., Белопольская О.Б., Сальникова Л.Е. Молекулярногенетические маркеры нозокомиальной пневмониии острого респираторного дистресссиндрома. Общая реаниматология. 2015; 11 (3): 24—38. http://dx.doi.org/10.15360/18139779201532438
Cardoso C.P., Oliveira A.J., Botoni F.A., Rezende I.C., AlvesFilho J.C., Cunha F.Q., Estanislau J.A., Magno L.A., RiosSantos F. Interleukin10 rs2227307 and CXCR2 rs1126579 polymorphismsmodulate the predis position to septic shock. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 2015; 110 (4): 453—460. http://dx.doi.org/10.1590/007402760150003. PMID: 26038959
Sotos-Prieto M., Peñalvo J.L. Genetic variation of apolipoproteins, diet and other environmental interactions; an updated review. Nutr. Hosp. 2013; 28 (4): 999—1009. http://dx.doi.org/10.3305/nh.2013.28.4.6475. PMID: 23889614
PerezMartinez P., GarciaRios A., DelgadoLista J., PerezJimenez F., LopezMiranda J. Nutrigenetics of the postprandial lipoprotein metabolism: evidences from human intervention studies. Curr. Vasc. Pharmacol. 2011; 9 (3): 287—291. http://dx.doi.org/10.2174/157016111795495495. PMID: 21314629
Day R.E., Kitchen P., Owen D.S., Bland C., Marshall L., Conner A.C., Bill R.M., Conner M.T. Human aquaporins: regulators of transcellular water flow. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1840 (5): 1492—1506. http://dx.doi.org/10.1016/j.bbagen.2013.09.033. PMID: 24090884
Verkman A.S. More than just water channels: unexpected cellular roles of aquaporins. J. Cell Sci. 2005; 118 (Pt 15): 3225—3232. http://dx.doi.org/10.1242/jcs.02519. PMID: 16079275
Mezzasoma L., Cagini L., Antognelli C., Puma F., Pacifico E., Talesa V.N. TNFα regulates natriuretic peptides and aquaporins in human bronchial epithelial cells BEAS2B. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 159349. http://dx.doi.org/10.1155/2013/159349. PMID: 24369440
Bloch O., Manley G.T. The role of aquaporin4 in cerebral water transport and edema. Neurosurg. Focus. 2007; 22 (5): E3. http://dx.doi.org/10.3171/foc.2007.22.5.4. PMID: 17613234
Li J., Xu M., Fan Q., Xie X., Zhang Y., Mu D., Zhao P., Zhang B., Cao F., Wang Y., Jin F., Li Z. Tanshinone IIA ameliorates seawater exposure induced lung injury by inhibiting aquaporins (AQP) 1 and AQP5 expression in lung. Respir. Physiol. Neurobiol. 2011; 176 (1—2): 39—49.
http://dx.doi.org/10.1016/j.resp.2011.01.005. PMID: 21244858
Ning Y., Ying B., Han S., Wang B., Wang X., Wen F. Polymorphisms of aquaporin5 gene in chronic obstructive pulmonary disease in a Chinese population. Swiss Med. Wkly. 2008; 138 (39—40): 573—578. http://dx.doi.org/10.2008/39/smw12240. PMID: 18853286
Adamzik M., Frey U.H., Möhlenkamp S., Scherag A., Waydhas C., Marggraf G., Dammann M., Steinmann J., Siffert W., Peters J. Aquaporin 5 gene promoter 1364A/C polymorphism associated with 30day survival in severe sepsis. Anesthesiology. 2011; 114 (4): 912—917. http://dx.doi.org/10.1097/ALN.0b013e31820ca911. PMID: 21427539
Dellinger R.P., Levy M.M., Rhodes A., Annane D., Gerlach H., Opal S.M., Sevransky J.E., Sprung C.L., Douglas I.S., Jaeschke R., Osborn T.M., Nunnally M.E., Townsend S.R., Reinhart K., Kleinpell R.M., Angus D.C., Deutschman C.S., Machado F.R., Rubenfeld G.D., Webb S.A., Beale R.J., Vincent J.L., Moreno R.; Surviving Sepsis Campaign Guidelines Committee including the Pediatric Subgroup. Surviving sepsis campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock: 2012. Crit. Care Med. 2013; 41 (2): 580—637. http://dx.doi.org/10.1007/s0013401227698. PMID: 23353941
Мороз В.В., Голубев А.М., Кузовлев А.Н. Отек легких: классификация, механизмы развития, диагностика. Общая реаниматология. 2009; 5 (1): 83—88. http://dx.doi.org/10.15360/181397792009183
Tablan O.C., Anderson L.J., Besser R., Bridges C., Hajjeh R.; CDC; Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee. Guidelines for preventing healthcare—associated pneumonia, 2003: recommendations of CDC and the Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee. MMWR Recomm Rep. 2004; 53 (RR3): 1—36. PMID: 15048056
Гельфанд Б.Р., Яковлев С.В., Проценко Д.Н., Белоцерковский Б.З. Нозокомиальная пневмония, связанная с искусственной вентиляцией легких: возможна ли стандартизация терапии? Consilium Medicum. 2004; 6 (4): 245—248.
Pugin J., Auckenthaler R., Mili N., Janssens J.P., Lew P.D., Suter P.M. Diagnosis of ventilator associated pneumonia by bacteriological analysis of bronchoscopic and non bronchoscopic «blind» bronchoalveolar lavage fiuid. Am. Rev. Respir. Dis. 1991; 143 (5Pt 1): 1121—1129. http://dx.doi.org/10.1164/ajrccm/143.5_Pt_1.1121. PMID: 2024824
Чучалин А.Г., Гельфанд Б.Р. (ред.). Нозокомиальная пневмония у взрослых. Российские национальные рекомендации. М.; 2009: 92.
Мороз В.В., Голубев А.М., Кузовлев А.Н., Писарев В.М. Новые диагностические кандидатные молекулярные биомаркеры острого респираторного дистресссиндрома. Общая реаниматология. 2014; 10 (4): 6—10. http://dx.doi.org/10.15360/1813977920144610
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP
Newton C.R., Heptinstall L.E., Summers C., Super M., Schwarz M., Anwar R., Graham A., Smith J.C., Markham A.F. Amplification refractory mutation system for prenatal diagnosis and carrier assessment in cysticfibrosis. Lancet. 1989; 2 (8678—8679): 1481—1483. http://dx.doi.org/10.1016/S01406736(89)929310. PMID: 2574768
Hamajima N., Katsuda N., Matsuo K., Saito T., Ito L.S., Ando M., Inoue M., Takezaki T., Tajima K. Smoking habit and interleukin lB C31T polymorphism. J. Epidemiol. 2001; 11 (3): 120—125. PMID: 11434423
Сальникова Л.Е., Чумаченко А.Г., Веснина И.Н., Лаптева Н.Ш., Кузнецова Г.И., Абилев С.К., Рубанович А.В. Полиморфизм генов репарации и цитогенетические эффекты облучения. Радиационная биология. Радиоэкология. 2010; 50 (6): 656—662. PMID: 21434392
Егорова И.Н., Власенко А.В., Мороз В.В., Яковлев В.Н., Алексеев В.Г. Вентиляторассоциированная пневмония: диагностика, профилактика, лечение (современное состояние вопроса). Общая реаниматология, 2010; 6 (1): 79—88. http://dx.doi.org/10.15360/181397792010179
Pretto E.A. (ed.). Oxford textbook of transplant anaesthesia and critical care. USA: Oxford University Press; 450.
Agre P., King L.S., Yasui M., Guggino W.B., Ottersen O.P., Fujiyoshi Y., Engel A., Nielsen S. Aquaporin water channels—from atomic structure to clinical medicine. J. Physiol. 2002; 542 (Pt 1): 3—16. http://dx.doi.org/10.1113/jphysiol.2002.020818. PMID: 12096044
Agre P., Kozono D. Aquaporin water channels: molecular mechanisms for human diseases. FEBS Lett. 2003; 555 (1): 72—78. http://dx.doi.org/10.1016/S00145793(03)010834. PMID: 14630322
Shen Y., Wang X., Wang Y., Wang X., Chen Z., Jin M., Bai C. Lipopolysaccharide decreases aquaporin 5, but not aquaporin 3 or aquaporin 4, expression in human primary bronchial epithelial cells. Respirology. 2012; 17 (7): 1144—1149. http://dx.doi.org/10.1111/j. 14401843.2012.02228.x. PMID: 22809117
Yang B., Verkman A.S. Analysis of double knockout mice lacking aqua porin1 and urea transporter UTB. Evidence for UTBfacilitated water transport in erythrocytes. J. Biol. Chem. 2002; 277 (39): 36782—36786. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M206948200. PMID: 12133842
Sun Y., Sun L., Liu S., Song J., Cheng J., Liu J. Effect of emodin on Aquaporin 5 expression in rats with sepsisinduced acute lung injury. J. Tradit. Chin. Med. 2015; 35 (6): 679—684. PMID: 26742314
Jin Y.,Yu G., Peng P., Zhang Y., Xin X. Downregulated expression of AQP5 on lung in rat DIC model induced by LPS and itseffect on the development of pulmonary edema. Pulm. Pharmacol. Ther. 2013; 26 (6): 661—665. http://dx.doi.org/10.1016/j.pupt.2013.03.013. PMID: 23538169
Jiang Y.X., Dai Z.L., Zhang X.P., Zhao W., Huang Q., Gao L.K. Dexmedetomidine alleviates pulmonary edema by upregulating AQP1 and AQP5expression in rats with acute lung injury induced by lipopolysaccharide. J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. 2015; 35 (5): 684—688. http://dx.doi.org/10.1007/s1159601514906. PMID: 26489622
Moon C., Rousseau R., Soria J.C., Hoque M.O., Lee J., Jang S.J., Trink B., Sidransky D., Mao L. Aquaporin expression in human lymphocytes and dendritic cells. Am. J. Hematol. 2004; 75 (3): 128—133. http://dx.doi.org/10.1002/ajh.10476. PMID: 14978691
Shen Y., Wang Y., Chen Z., Wang D., Wang X., Jin M., Bai C. Role of aqua porin 5 in antigeninduced airway inflammation and mucous hyperproduction in mice. J. Cell Mol. Med. 2011; 15 (6): 1355—1363. http://dx.doi.org/10.1111/j.15824934.2010.01103.x. PMID: 20550619
Wang G.F., Dong C.L., Tang G.S., Shen Q., Bai C.X. Membrane water per meability related to antigenpresenting function of dendritic cells. Clin. Exp. Immunol. 2008; 153 (3): 410—419. http://dx.doi.org/10.1111/j.13652249.2008.03702.x. PMID: 18647319
Mueller J.C. Linkage disequilibrium for different scales and applications. Brief Bioinform. 2004; 5 (4): 355—364. http://dx.doi.org/10.1093/bib/5.4.355. PMID: 15606972
Hansel N.N., Sidhaye V., Rafaels N.M., Gao L., Gao P., Williams R., Connett J.E., Beaty T.H., Mathias R.A., Wise R.A., King L.S., Barnes K.C. Aquaporin 5 polymorphisms and rate of lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. PLoS One. 2010; 5 (12): e14226.
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0014226. PMID: 21151978
Llopart A., Comeron J.M., Brunet F.G., Lachaise D., Long M. Intron presenceabsence polymorphism in Drosophila driven by positive Darwinian selection. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2002; 99 (12): 8121—8126. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.122570299. PMID: 12060758
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication, with the work 6 month after publication simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).