Complement activation lectin pathway (mannose-binding lectin and ficolin) genes polymorphism as the risk factor of CagA positive chronic Helicobacter pylori infection in adolescents

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Currently, features of the host immune response against Helicobacter pylori (Hp) both regarding establishment of chronic carriage after primary infection as well as a role of impaired immune and inflammatory response in the mechanisms of developing erosive-ulcerative lesions remain poorly investigated. Only few molecules are known to activate the complement activation lectin pathway including human ficolins and mannose-binding lectin (MBL). A substantial part of the human population bears an intrinsically low MBL and ficolin production level and/or low functional activity due to the carriage of various MBL2 genetic variants potentially elevating susceptibility to a more severe course of a wide range of infectious diseases. It has been shown that the MBL2 gene polymorphisms are associated with a risk of developing in Hp-infected patients more severe gastric mucosal atrophy and gastric cancer risk. An impact of the MBL2 and L-ficolin (FNC2) gene variants on Hp infection rate in Russia has not yet been examined in full detail. In our study we enrolled 93 Caucasian adolescents (aged 12-17, Krasnoyarsk, Siberia, Russia) to test for serum anti-Hp-CagA antibodies. Additionally, 203 newborn dried blood spot specimens born in Krasnoyarsk, Russia, were used as a population control sample. Genotyping of allelic MBL2 and FCN2 gene variants was performed by using RFLP approach to examine the following polymorphic regions: rs11800451 and rs1800450 (MBL2), rs17549193 and rs7851696 (FCN2). Carriage of the rare allele in the polymorphic region rs1800450 of the MBL2 gene and the homozygous for the rare allele T of polymorphism rs17549193 in FCN2 gene was associated with an increased risk of CagA seropositivity (OR = 2.36 (1.03-5.4), p = 0.04 and OR = 5.69 (1.08-29.99), p = 0.04, respectively) shown before to be associated with low plasma concentrations and/or low functional activity of mannose-binding lectin and L-ficolin. In contrast, such genetic variants in the newborn population cohort had an intermediate prevalence further confirming the Caucasoid identity of the samples and an unbiased inclusion of subjects in the main test groups. Thus, we suggest that the primary MBL and L-ficolin deficiencies are associated with a higher risk of CagA positive Helicobacter pylori chronic infection in adolescents seemingly accounted for by alterations in lectin-mediated complement activation and opsonization especially in case of CagA positive bacterial strains.

About the authors

Sergey Yu. Tereshchenko

Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: legise@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1605-7859

SergeyYu. Tereshchenko - PhD, MD (Medicine), Head of Clinical Department of Childhood Somatic and Mental Health, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North.

660022, Krasnoyarsk, Partizana Zheleznyaka str., 3g, Phone/fax: +7 (391) 228-06-83

Russian Federation

Marina V. Smolnikova

Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: smarinv@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-9984-2029

Smolnikova Marina V. - PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of Molecular and Cell Pathology and Physiology, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North.

Krasnoyarsk

Russian Federation

S. N. Zobova

Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voino-Yasenetsky

Email: snzobova80@gmail.com
PhD (Medicine), Leading Researcher, Clinical Department of Somatic and Mental Health of Children, Scientific Research Institute of Medical Problems of the North, FRC «Krasnoyarsk Science Center» of the SB of the RAS; Researcher, Department of MGN, Institute of Postgraduate Education, Krasnoyarsk SMU named after prof. V.F. Voino-Yasenetsky Russian Federation

References

  1. Терещенко С.Ю., Каспаров Э.В., Прахин Е.И., Анисимова Е.Н., Шубина М.В., Горбачева Н.Н. Инфицированность бактерией Helicobacter pylori у подростков г. Красноярска с функциональными заболеваниями желудочно-кишечного тракта // Вопросы детской диетологии. 2017. Т. 15, № 5. C. 5-21.
  2. Baccarelli A., Hou L., Chen J., Lissowska J., El-Omar E.M., Grillo P., Giacomini S.M., Yaeger M., Bernig T., Zatonski W., Fraumeni J.F. Jr., Chanock S.J., Chow W.H. Mannose-binding lectin-2 genetic variation and stomach cancer risk. Int. J. Cancer, 2006, vol. 119, no. 8, pp. 1970-1975. doi: 10.1002/ijc.22075
  3. Bak-Romaniszyn L., Cedzynski M., Szemraj J., St Swierzko A., Zeman K., Kaluzynski A., Planeta-Malecka I. Mannan-binding lectin in children with chronic gastritis. Scand. J. Immunol., 2006, vol. 63, no. 2, pp. 131-135. doi: 10.1111/j.1365-3083.2005.01719.x
  4. Chmiela M., Karwowska Z., Gonciarz W., Allushi B., Staczek P. Host pathogen interactions in Helicobacter pylori related gastric cancer. World J. Gastroenterol., 2017, vol. 23, no. 9, pp. 1521-1540. doi: 10.3748/wjg.v23.i9.1521
  5. Herpers B.L., Immink M.M., De Jong B.A., Van Velzen-Blad H., De Jongh B.M., Van Hannen E.J. Coding and non-coding polymorphisms in the lectin pathway activator L-ficolin gene in 188 Dutch blood bank donors. Mol. Immunol., 2006, vol. 43, no. 7, pp. 851-855. doi: 10.1016/j.molimm.2005.06.035
  6. Ko G.H., Kang S.M., Kim Y.K., Lee J.H., Park C.K., Youn H.S., Baik S.C., Cho M.J., Lee W.K., Rhee K.H. Invasiveness of Helicobacter pylori into human gastric mucosa. Helicobacter, 1999, vol. 4, no. 2, pp. 77-81.
  7. Kuipers S., Aerts P.C., Van Dijk H. Differential microorganism-induced mannose-binding lectin activation. FEMS Immunol. Med. Microbiol., 2003, vol. 36, no. 1-2, pp. 33-39.
  8. Lipscombe R.J., Sumiya M., Hill A.V., Lau Y.L., Levinsky R.J., Summerfield J.A., Turner M.W. High frequencies in African and non-African populations of independent mutations in the mannose binding protein gene. Hum. Mol. Genet., 1992, vol. 1, no. 9, pp. 709-715.
  9. Lipscombe R.J., Sumiya M., Summerfield J.A., Turner M.W. Distinct physicochemical characteristics of human mannose binding protein expressed by individuals of differing genotype. Immunology, 1995, vol. 85, no. 4, pp. 660- 667.
  10. Ma J., Wu D., Hu X., Li J., Cao M., Dong W. Associations between cytokine gene polymorphisms and susceptibility to Helicobacter pylori infection and Helicobacter pylori related gastric cancer, peptic ulcer disease: a meta-analysis. PLoS One, 2017, vol. 12, no. 4: e0176463. doi: 10.1371/journal.pone.0176463
  11. Miftahussurur M., Yamaoka Y. Helicobacter pylori virulence genes and host genetic polymorphisms as risk factors for peptic ulcer disease. Expert. Rev. Gastroenterol. Hepatol, 2015, vol. 9, no. 12, pp. 1535—1547. doi: 10.1586/17474124.2015.1095089
  12. Mortazavi E., Eslami B., Aghahosseini P., Ahron F., Amininejad A., Mahmoodi S., Satarpour H., Radmanesh N., Rassi H. Association of mannose-binding lectin rs1800450 and tumor necrotic factor-alpha rs1800620 polymorphism with Helicobacter pylori in type II diabetes mellitus. Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother., 2017, vol. 36, no. 5, pp. 236—241. doi: 10.1089/mab.2017.0039
  13. Scudiero O., Nardone G., Omodei D., Tatangelo F., Vitale D.F., Salvatore F., Castaldo G. A mannose-binding lectin-defective haplotype is a risk factor for gastric cancer. Clin. Chem., 2006, vol. 52, no. 8, pp. 1625—1627. doi: 10.1373/clinchem.2006.071696
  14. Tahara T., Shibata T., Wang F.Y., Nakamura M., Yamashita H., Yoshioka D., Okubo M., Maruyama N., Kamiya Y., Nakamura M., Fujita H., Nagasaka M., Iwata M., Takahama K., Watanabe M., Nakano H., Hirata I., Arisawa T. Mannan-binding lectin B allele is associated with a risk of developing more severe gastric mucosal atrophy in Helicobacter pylori-infected Japanese patients. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol., 2009, vol. 21, no. 7, pp. 781—786. doi: 10.1097/MEG.0b013e328309c76b
  15. Wang F.Y., Tahara T., Arisawa T., Shibata T., Yamashita H., Nakamura M., Yoshioka D., Okubo M., Maruyama N., Kamano T., Kamiya Y., Nakamura M., Fujita H., Nagasaka M., Iwata M., Takahama K., Watanabe M., Nakano H., Hirata I. Mannan-binding lectin (MBL) polymorphism and gastric cancer risk in Japanese population. Dig. Dis. Sci., 2008, vol. 53, no. 11, pp. 2904— 2908. doi: 10.1007/s10620-008-0249-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Tereshchenko S.Y., Smolnikova M.V., Zobova S.N.

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».