ПОЛИМОРФНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЕНА ЛАКТОТРАНСФЕРРИНА (LTF) И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРИЕСА ЗУБОВ (ОБЗОР ГЕНЕТИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ DBSNP, ALFRED) Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 577.21

Вязникова Диана Андреевна

Северный государственный медицинский университет

Радушин Игорь Сергеевич Северный государственный медицинский университет

Левицкий Сергей Николаевич Северный государственный медицинский университет

Галиева Александра Сергеевна Северный государственный медицинский университет Научный руководитель: Давыдова Надежда Геннадьевна Северный государственный медицинский университет

г. Архангельск, РФ

ПОЛИМОРФНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЕНА ЛАКТОТРАНСФЕРРИНА (LTF) И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАЗВИТИЕ КАРИЕСА ЗУБОВ (ОБЗОР ГЕНЕТИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ dbSNP, ALFRED)

Аннотация

В статье проанализирована имеющаяся на сегодняшний день информация о гене лактотрансферрина LTF и его различных полиморфных вариантах: rs 1126478, rs 1126477, rs 6441989, rs 2073495, rs 11716497 в молекулярно-генетических базах данных: dbSNP, ALFRED для его возможного использования в качестве генетического маркера развития кариеса зубов, так как данные полиморфные варианты могут быть связаны с высоким риском развития стоматологической патологии, однако данные литературы являются довольно противоречивыми. Цель данного исследования: проанализировать имеющиеся данные о полиморфизмах гена LTF в общедоступных интегрированных базах данных для определения его возможного влияния на развитие кариеса зубов. В поиск были включены оригинальные полнотекстовые статьи за последние 10 лет. Была проведена оценка частот встречаемости изучаемых полиморфизмов в различных этнических популяциях, результаты которых имеются в свободном доступе в генетических базах данных. Проведенный анализ данных не установил четкой взаимосвязи между геном LTF, его полиморфными вариантами и развитием кариеса зубов. Изученные данные являются малочисленными и противоречивыми. Это может быть обусловлено различной численностью выборок, возрастным составом. Таким образом, необходимо продолжать более детальное изучение генетической предрасположенности, в том числе и русских популяций, к кариесу зубов на основе других полиморфных вариантов генов, участвующих в формировании заболеваний стоматологического профиля.

Ключевые слова

Кариес зубов, лактотрансферрин, генетический полиморфизм, генетические базы данных

Vyaznikova Diana A.

Northern State Medical University Radushin Igor S.

Northern State Medical University Levitsky Sergey N.

Northern State Medical University Galieva Alexandra S.

Northern State Medical University Supervisor: Davydova Nadezhda G.

Northern State Medical University, Arkhangelsk, Russian Federation

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «CETERIS PARIBUS»

ISSN (p) 2411-717X / ISSN (e) 2712-9470

№1 / 2023

POLYMORPHIC VARIANTS OF THE LACTOTRANSFERRIN (LTF) GENE AND THEIR INFLUENCE ON THE DEVELOPMENT OF DENTAL CARIES (REVIEW OF GENETIC DATABASES dbSNP, ALFRED)

Abstract

The article analyzes the currently available information on the LTF lactotransferrin gene and its various polymorphic variants: rs 1126478, rs 1126477, rs 6441989, rs 2073495, rs 11716497 in molecular genetic databases: dbSNP, ALFRED for its possible use as a genetic marker development of dental caries, since these polymorphic variants may be associated with a high risk of developing dental pathology, however, literature data are rather contradictory. The purpose of this study: to analyze the available data on polymorphisms of the LTF gene in public integrated databases to determine its possible impact on the development of dental caries. The search included original full-text articles from the last 10 years. An assessment was made of the frequencies of the studied polymorphisms in various ethnic populations, the results of which are freely available in genetic databases. The data analysis performed did not establish a clear relationship between the LTF gene, its polymorphic variants, and the development of dental caries. The data studied are few and contradictory. This may be due to the different sample size and age composition. Thus, it is necessary to continue a more detailed study of the genetic predisposition, including Russian populations, to dental caries based on other polymorphic variants of genes involved in the formation of dental diseases.

Keywords

Dental caries, lactotransferrin, genetic polymorphism, genetic databases

Кариес зубов является самым распространенным в мире мультифакторным заболеванием стоматологического профиля. Современная молекулярная стоматология направлена на выявление различных молекулярно-генетических маркеров развития кариеса как у детей, так и у взрослого населения, что позволяет устанавливать генетические детерминанты формирования резистентности к кариесу.

Имеющиеся к настоящему времени русскоязычные и иностранные публикации о роли гена LTF в развитии кариеса являются крайне противоречивыми, а сама роль гена лактотрансферрина до конца неясна, однако для этого гена удалось установить некоторые ассоциации с развитием кариеса [1]. Например, установлено, что LTF является одним из компонентов врожденной иммунной системы организма и способен связывать железо, лишая микрофлору необходимого микроэлемента. Доказана его эффективность в отношении Str. mutans, A. actinomycetemcomitans, P. Gingivalis, P. Intermedia, Candida albicans. LTF проявляет активность против цитомегаловируса, вируса простого герпеса, вируса иммунодефицита человека, вирусов гепатита C и B. В стоматологии рекомбинантный лактоферрин с успехом применяется в комплексном лечении заболеваний пародонта и слизистой оболочки рта бактериальной, вирусной и грибковой этиологии, а также для профилактики кариеса зубов [2].

Продуктом гена является гликопротеин, который присутствует в слезах, семенной жидкости, поте, молозиве и молоке, выделениях из носа и слюне.

Ген LTF состоит из 17 экзонов и локализован на хромосоме 3 в позиции 3p21 (chr3:46459723 (GRCh38.p13)) [3]. Вариации в нуклеотидной последовательности кодирующей части гена LTF могут приводить к изменению функции гена.

Анализ доступной информации генетических баз данных [4-6] позволил установить, что изучаемые нами полиморфизмы гена представляют собой однонуклеотидные замены (SNP) миссенс-типа: T>A/T>C/T>G (rs 1126478), C>T (rs 1126477), A>C,G,T (rs 6441989), C>A,G,T (rs 2073495), A>C,G (rs 11716497) [4].

Полиморфизм rs 1126478 описан в 13 публикациях, 3 из которых связаны с изучением кариеса.

В одном исследовании установлена взаимосвязь мутантного аллеля с риском кариеса зубов, хотя этот эффект не был значительным, однако в двух других исследованиях этого эффекта не установлено. Анализ частоты встречаемости мутантного аллеля по данным проекта «1000 геномов» показал максимальное его распространение среди африканских популяци1 (0,96) при средней частоте встречаемости - 0,63.

Полиморфизм rs 1126477 описан в 9 публикациях, 2 из которых связаны с изучением кариеса. В них не установлено взаимосвязи между изучаемыми полиморфными вариантами гена и кариесом молочных зубов.

Полиморфизмы rs 6441989, rs 2073495, rs 11716497 изучены крайне плохо. Информация о них отсутствует в базе ALFRED [6], поэтому данные по них анализировали только с использованием базы однонуклеотидных замен dbSNP [4]. Полиморфизм rs 2073495 описан в 5 публикациях, 1 из которых связана с изучением кариеса, где так же не установлено взаимосвязи между изучаемым полиморфизмом и кариесом. Альтернатизный аллель встречается с частотой в среднем - 0,3, при максимальном распространении у азиатского населения (0,37).

Полиморфизмы rs 6441989 и rs 11716497 распространены в мире с частотой 0,57 и 0, 39, соответственно, причем первый преобладает в азиатских популяциях (0,7), а второй в африканских (0,81). Публикации по ним в базе dbSNP отсутствуют. Перекрестные ссылки на PubMed Central (PMC) -полнотекстовый архив журнальной литературы по биомедицине и наукам о жизни в Национальной медицинской библиотеке Национального института здравоохранения США (NIH/NLM) [7] показали отсутствие публикаций по изучаемым нами полиморфизмам и стоматологической патологией.

Таким образом, проведенный анализ данных генетических баз не установил четкой взаимосвязи между геном LTF, его полиморфными вариантами и развитием кариеса зубов. Изученные данные являются малочисленными и противоречивыми. Это может быть обусловлено различной численностью выборок, возрастным составом. Имеются малочисленные данные о распространении изучаемых полиморфизмов в европейских популяциях, отсутствуют данные о распространении у русского населения. Данная проблема является крайне актуальной для исследователей в области молекулярной стоматологии, а популяционные исследования по данной проблематике должны быть продолжены.

Список использованной литературы:

1. Удина И.Г., Гуленко О.В. Молекулярно-генетические механизмы развития кариеса // Генетика. -2018. - Т. 54. - № 4. - С. 426-434. doi:10.7868/S0016675818040045

2. Shirokova A.V., Turkina A.Y., Paramonov Y.O. Synthetic lactoferrin in dental diseases prevention and treatment: current trends and perspectives // Russian Journal of Dentistry. - 2019. - Vol. 23. - N. 2. - P. 84-90. doi: 10.18821/1728-2802-2019-23-2-84-90

3. Li, X., Su, Y., Liu, D. et al. The association between genetic variants in lactotransferrin and dental caries: a meta- and gene-based analysis. BMC Med Genet 21, 114 (2020). https://doi.org/10.1186/s12881-020-01029-7

4. База генетических данных коротких генетических вариаций (dbSNP). https://www.ncbi.nlm. nih.gov/snp/

5. База генетических данных GENE (GENEDATABASE). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/

6. База генетических данных ALFRED ALleleFREquencyDatabase. http://alfred.med.yale.edu

7. PubMed Central (PMC). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/

©Вязникова Д.А., Радушин И.С., Левицкий С.Н., Галиева А.С., 2023