A study of the effect of gene polymorphism of xenobiotic biotransformation system, matrix metalloproteinases and interleukins on the development and course of distal neuropathy and diabetic foot syndrome in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to improve the effectiveness of early diagnosis, prediction and therapy of distal neuropathy (DN) and diabetic foot syndrome (DFS) in patients with type 1 and type 2 diabetes by identifying the features of gene polymorphism of xenobiotic biotransformation systems and antioxidant protection, pro- and anti-inflammatory cytokines.

Material and methods. The study group included 150 patients aged from18 to 70 years, men and women with type 1 and type 2 diabetes, having DN and DFS, and 20 healthy people. Research methods used in the study: 1) clinical objective research; 2) molecular genetic methods; 3) population-statistics methods.

Results. In patients with type 1 and type 2 diabetes with DN and DFS, the significant differences were found between the frequency of occurrence of polymorphism variants: G681A(*2) the CYP2C19 gene (χ2 = 9.642, p = 0.008), (OR = 0.334, (95% CI 0.145-0.768)); A8202G of the MMP9 gene (χ2 = 7.589, p = 0.022), (OR =0.476, (95% CI 0.226-1.005)); IIe105Val of the GSTP gene (χ2 = 19.521, p = 0.000), (OR = 0.174, (95% CI 0.070-0.435)); G-1293C(c1/c2) of the CYP2E gene (χ2 = 15.996, p = 0.000), (OR = 0.163, (95% CI 0.034-0.772)).

Conclusion. Among patients suffering from type 1 and type 2 diabetes with the genotype A/A polymorphism G681A(*2) of the CYP2C19 gene, the DN and SDS are 4 times more likely to develop. The G/G polymorphism genotype A8202G of the MMP9 gene increases the risk of developing DN and DFS by almost 2 times. The genotype G/G polymorphism IIe105Val of the GSTP gene in patients increases the risk of developing DN and DFS by 4 times. The variant of the genotype C/C polymorphism G-1293C(c1/c2) of the CYP2E gene increases the risk of DN and DFS by 5 times.

About the authors

Anna S. Denisiukova

Kuban State Medical University

Author for correspondence.
Email: denisyukovaa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0592-5753

Postgraduate Student of the Department of Endocrinology of the Faculty of Advanced Training and Professional Retraining of Specialists

Russian Federation, Krasnodar

Lyudmila А. Ivanova

Kuban State Medical University

Email: lascorp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5302-3802

PhD, Professor, Head of the Department of Endocrinology of the Faculty of Advanced Training and Professional Retraining of Specialists

Russian Federation, Krasnodar

Ivan I. Рavlyuchenko

Kuban State Medical University

Email: nter-dekanat@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8019-9598

PhD, Professor, Head of the Department of Biology with the Course of Medical Genetics

Russian Federation, Krasnodar

Vladimir I. Рopov

Kuban State Medical University

Email: ya28vip@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9526-118X

PhD, Head of Laboratory

Russian Federation, Krasnodar

References

  1. Milestones in U.S. Food and Drug Law History. FDA. 2019. URL: https://www.fda.gov/about-fda/fdas-evolving-regulatory-powers/milestones-us-food-and-drug-law-history (01 January 2022).
  2. Dedov II, Shestakova MV, Vikulova OK, et al. Epidemiological characteristics of diabetes mellitus in the Russian Federation: clinical and statistical analysis according to the data of the diabetes mellitus register as of 01.01.2021. Diabetes mellitus. 2021;24(3):204-221. (In Russ.). [Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К., и др. Эпидемиологические характеристики сахарного диабета в Российской Федерации: клинико-статистический анализ по данным регистра сахарного диабета на 01.01.2021. Сахарный диабет. 2021;24(3):204-221]. https://doi.org/10.14341/DM12759
  3. IDF Diabetes Atlas, 9th edition. Brussels: International Diabetes Federation; 2019. https://www.diabetesatlas.org/en/ (05 January 2021).
  4. Dedov II, Shestakova MV. Complications of diabetes mellitus: treatment and prevention. M., 2017. (In Russ.). [Дедов И.И., Шестакова М.В. Осложнения сахарного диабета: лечение и профилактика. М., 2017].
  5. Dyck PJ, Alberts JW, Andersen H. Toronto Expert Panel on Diabetic Neuropathy. Diabetic polyneuropathies: update on research definition, diagnostic criteria and estimation of severity. Diabetes Metab Res Rev. 2011;27(7): 620. doi: 10.1002/dmrr.1226
  6. Izmerov NF, Kuzmina LP, Kolyaskina MM, et al. Polymorphism of genes of the xenobiotic biotransformation system in patients with occupational allergic dermatoses. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2012;7:39-43. (In Russ.). [Измеров Н.Ф., Кузьмина Л.П., Коляскина М.М., и др. Полиморфизм генов системы биотрансформации ксенобиотиков у больных профессиональными аллергическими дерматозами. Вестник РАМН. 2012;7:39-43].
  7. Kononenko IV, Mayorov AYu, Koksharova EO, Shestakova MV. Pharmacogenetics of hypoglycemic drugs. Diabetes mellitus. 2015;18(4):28-34. (In Russ.). [Кононенко И.В., Майоров А.Ю., Кокшарова Е.О., Шестакова М.В. Фармакогенетика сахароснижающих препаратов. Сахарный диабет. 2015:18(4):28-34]. doi: 10.14341/DM7681
  8. Stozharov AN. Medical ecology. Minsk, 2008. (In Russ.). [Стожаров А.Н. Медицинская экология. Минск, 2008].
  9. Naz S, Shafiq N, Sharif S, et al. Association of the interleukin 10 (IL-10) gene with type 2 diabetes mellitus by the single-nucleotide polymorphism of its promoter region G/A 1082. Eukaryotic Gene Expression. Crit Rev. 2020;30(4):285-289. doi: 10.1615/ CritRevEukaryotGeneExpr. 2020030714
  10. Cui Jia, Zhang X, Guo S, Zhang L. Relationship of interieukin-6 polymorphism (rs1800795) with microvascular complications in type 2 diabetes mellitus. Biosci Rep. 2020;40(10):BSR20201105. doi: 10.1042/BSR20201105
  11. Chang K, et al. Association of cytochrome P450 2C19* 2 and* 3 variants with type 2 diabetes mellitus in Chinese population. Journal of Xiangya Medicine. 2019;4(34)2-7. doi: 10.21037/jxym.2019.08.01
  12. Tokmakova AYu, Zaitseva EL, Voronkova IA, Shestakova MV. Clinical and morphological study of tissue repair in diabetic foot syndrome. Diabetes mellitus. 2018;6:490-496. (In Russ.). [Токмакова А.Ю., Зайцева Е.Л., Воронкова И.А., Шестакова М.В. Клинико-морфологическое исследование тканевой репарации при синдроме диабетической стопы. Сахарный диабет. 2018;6:490-496]. doi: 10.14341/DM9823
  13. Oliveri LM, Milena SM, Buzaleh AM, Gerez EN. Diabetes and Pi Class Glutathione S-Transferase. New Innovations in Chemistry and Biochemistry. 2022;7:137-153. doi: 10.9734/bpi/nicb/v7/2250C
  14. Ghareghomi S, Rahban Mahdie, Moosavi-Movahed Z, et al. The potential role of curcumin in modulating the master antioxidant pathway in diabetic hypoxia-induced complications. Molecules. 2021;26(24):7658. doi: 10.3390/molecules26247658
  15. Howe CG, Cox Bianca, Fore R, et al. Maternal gestational diabetes mellitus and newborn DNA methylation: findings from the pregnancy and childhood epigenetics consortium. Diabetes Care. 2020;43(1):98-105. doi: 10.2337/dc19-0524
  16. Nádró B, Lőrincz H, Molnár Á, et al. Effects of alpha-lipoic acid treatment on serum progranulin levels and inflammatory markers in diabetic neuropathy. Journal of International Medical Research. 2021;49(5):03000605211012213. doi: 10.1177/03000605211012213
  17. Kamynina LL, Chernus NP. Management of type 2 diabetes mellitus: the impact of urbanization. Health of the metropolis. 2020;2:76-88. (In Russ.). [Камынина Л.Л., Чернусь Н.П. Управление сахарным диабетом 2 типа: влияние урбанизации. Здоровье мегаполиса. 2020;2:76-88].
  18. Karakulova YuV, Filimonova TA, Karakulov AO. Patent 2687978 RF, IPC G01N 33/48 (2006.01 "Method for predicting the severe course of diabetic polyneuropathy and the development of diabetic foot syndrome". Application No. 2018135934 dated 10.10.2018, publ. 17.05.2019. Bul. No. 14. (In Russ.). [Каракулова Ю.В., Филимонова Т.А., Каракулов А.О. Патент 2687978 РA, МПК G01N 33/48 (2006.01«Способ прогнозирования тяжелого течения диабетической полинейропатии и развития синдрома диабетической стопы». Заявка № 2018135934 от 10.10.2018 г., опубл. 17.05.2019 г. Бюл. № 14].
  19. Gribanova EK, Khasanova YuV, Petrov IM, Ponomareva MN. Patent 2751973 RF, IPC G01N 33/72 (2006.01) G01N 33/92 (2006.01) "Method of diagnosis of diabetic peripheral neuropathy". Application No. 2021100823 dated 16.01.2021, publ. 21.07.2021. Byul. No. 21. (In Russ.). [Грибанова Е.К., Хасанова Ю.В., Петров И.М., Пономарева М.Н. Патент 2751973 РФ, МПК G01N 33/72 (2006.01) G01N 33/92 (2006.01) «Способ диагностики диабетической периферической нейропатии». Заявка № 2021100823 от 16.01.2021 г., опубл. 21.07.2021. Бюл. № 21].
  20. Churnosov MI, Belousova ON, Sirotina SS, Churnosova YuYu. Patent 2507520 RF, IPC G01N 33/50 (2006.01) "Method for predicting the risk of developing diabetic angiopathy of the lower extremities in patients with type 2 diabetes". Application No. 2012155169/15 dated 12/18/2012, publ. 20.02.2014 Byul. No. 5. (In Russ.). [Чурносов М.И., Белоусова О.Н., Сиротина С.С., Чурносова Ю.Ю. Патент 2507520 РФ, МПК G01N 33/50 (2006.01) «Способ прогнозирования риска развития диабетической ангиопатии нижних конечностей у больных СД 2 типа». Заявка № 2012155169/15 от 18.12.2012 г., опубл. 20.02.2014. Бюл. № 5].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Denisiukova A.S., Ivanova L.А., Рavlyuchenko I.I., Рopov V.I.

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».