Association of COMT and MAO-B gene polymorphic variants with sensitivity to dopaminergic therapy in patients with Parkinson’s disease

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. Levodopa and other dopaminergic agents remain the cornerstone of pharmacotherapy for Parkinson’s disease (PD). Two enzymes play key roles in dopamine metabolism: catechol-O-methyltransferase and monoamine oxidase type B, encoded by the COMT and MAO-B genes respectively.

This study aimed at analyzing potential association between dopaminergic therapy response and carrier status of COMT (rs4680) and MAO-B (rs1799836) polymorphisms in patients with PD.

Materials and methods. The study included 96 PD patients at stages 2–3 on the modified Hoehn and Yahr scale. Most patients (n=64; 66.7%) received levodopa/carbidopa, with 40.6% on combined dopaminergic therapy. All patients underwent assessment of dopaminergic therapy effictiveness using the difference in motor deficit (calculated from part III of the Unified Parkinson’s Disease Rating Scale) between the worst and best states (%). COMT and MAO-B polymorhisms were detected by real-time polymerase chain reaction.

Results. Allelic analysis demonstrated that carriers of the COMT gene rs4680 G allele responded better to dopaminergic therapy than A allele carriers (p = 0.038) (43.78 ± 18.15% vs 38.53 ± 16.58%; p = 0.038). Among men, we found no significant differences in therapy sensitivity related to MAO-B (rs1799836) variants, while female CC genotype carriers demonstrated better treatment response than TC heterozygotes (35.45 ± 17.78% vs 55.16 ± 11.22%; p=0.019).

Conclusion. Our data suggest that in patients with PD, not only drug-induced dyskinesias and motor fluctuations, but also overall sensitivity to dopaminergic therapy may be associated with specific COMT and MAO-B polymorphisms.

About the authors

Yuliya I. Khabarova

Yakut Scientific Center for Complex Medical Problems

Author for correspondence.
Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5674-4426

junior researcher, neurologist, Head, Neurological department, Center for neurodegenerative diseases, Clinic

Russian Federation, Yakutsk

Alexey A. Tappakhov

Yakut Scientific Center for Complex Medical Problems; M.K. Ammosov North-Eastern Federal University

Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4159-500X

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Department of neurology and psychiatry, senior researcher, Neurodegenerative disorders center

Russian Federation, Yakutsk; Yakutsk

Tatiana E. Popova

Lotus Medical Clinic

Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1062-1540

Dr. Sci. (Med.), neurologist

Russian Federation, Yakutsk

Nadezhda E. Maksimova

Republican Clinical Hospital No. 3

Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-9677-7526

biologist, Center for predictive medicine and bioinformatics

Russian Federation, Yakutsk

Aleksandra S. Asekritova

M.K. Ammosov North-Eastern Federal University; Republican Clinical Hospital No. 3

Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5378-2128

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof., Department of internal medicine and general practice (family medicine), Head, Center for predictive medicine and bioinformatics

Russian Federation, Yakutsk; Yakutsk

Olga V. Tatarinova

Yakut Scientific Center for Complex Medical Problems; Republican Clinical Hospital No. 3

Email: september062007@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5499-9524

Dr. Sci. (Med.), Chief doctor, senior researcher

Russian Federation, Yakutsk; Yakutsk

References

  1. Armstrong MJ, Okun MS. Diagnosis and Treatment of Parkinson Disease: A Review. JAMA - J Am Med Assoc. 2020;323(6):548–560. doi: 10.1001/jama.2019.22360
  2. Tolosa E, Garrido A, Scholz SW, Poewe W. Challenges in the diagnosis of Parkinson’s disease. Lancet Neurol. 2021;20(5):385–397. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00030-2
  3. Deliz JR, Tanner CM, Gonzalez-Latapi P. Epidemiology of Parkinson’s Disease: An Update. Curr Neurol Neurosci Rep. 2024;24(6):163–179. doi: 10.1007/s11910-024-01339-w
  4. Hirsch L, Jette N, Frolkis A, Steeves T, Pringsheim T. The Incidence of Parkinson’s Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Neuroepidemiology. 2016;46(4):292–300. doi: 10.1159/000445751
  5. Fedotova E, Abramycheva N, Yakovenko E V, et al. Epigenetics of neurodegenerative diseases accompanied by movement disorders. Bulletin of the National Society for the Study of Parkinson's Disease. 2022; (2):215–218. doi: 10.24412/2226-079X-2022-12471
  6. Pringsheim T, Day GS, Smith DB, и др. Dopaminergic therapy for motor symptoms in early Parkinson disease practice Guideline summary. Neurology. 2021;97(20):942–957. doi: 10.1212/WNL.0000000000012868
  7. Levin OS, Artemyev D V, Bril EV, Kulua T. K. Parkinson's disease : modern approaches to diagnosis and treatment. Practical medicine. 2017;1(102):45–51.
  8. DeMaagd G, Philip A. Part 2: Introduction to the Pharmacotherapy of Parkinson’s Disease, With a Focus on the Use of Dopaminergic Agents. P T. 2015;40(9):590–600. http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=4571848&tool=pmcentrez&rendertype=abstract%5Cnhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26417179%5Cnhttp://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=PMC4571848
  9. Fatima TS, Fathima ST, Kandadai RM, Borgohain R, Sreenu B, Kutala VK. Association of Catechol-O-Methyltransferase Gene Polymorphisms and Haplotypes in the Levodopa-Induced Adverse Events in Subjects with Parkinson’s Disease. Indian J Clin Biochem. 2023;38(2):262–274. doi: 10.1007/s12291-022-01046-8
  10. Muellner J, Gharrad I, Habert M-O, и др. Dopaminergic denervation severity depends on COMT Val158Met polymorphism in Parkinson’s disease. Parkinsonism Relat Disord. 2015;21(5):471–476. doi: 10.1016/j.parkreldis.2015.02.009
  11. Löhle M, Mangone G, Hermann W, и др. Functional MAOB Gene Intron 13 Polymorphism Predicts Dyskinesia in Parkinson’s Disease. Parkinsons Dis. 2022;2022:1–6. doi: 10.1155/2022/5597503
  12. Xu S, Liu J, Yang X, Qian Y, Xiao Q. Association of the DRD2 CAn-STR and DRD3 Ser9Gly polymorphisms with Parkinson’s disease and response to dopamine agonists. J Neurol Sci. 2017;372:433–438. doi: 10.1016/j.jns.2016.08.005
  13. Sampaio TF, dos Santos EUD, de Lima GDC, и др. MAO-B and COMT Genetic Variations Associated With Levodopa Treatment Response in Patients With Parkinson’s Disease. J Clin Pharmacol. 2018;58(7):920–926. doi: 10.1002/jcph.1096
  14. Akhmadeeva GN, Hidoyatova IM, Nasibullin T R, Baytimerov AR, Magzhanov RV, Khusnutdinova EK. A study of the association of polymorphic variants of the dopaminergic system genes (DDR1, DDR2, DDR3, DDR4, TH, CO and MAO-B) with idiopathic Parkinson's disease. Yakut Medical Journal. 2017;(3):5–9.
  15. Ivanova SA, Alifirova VM, Pozhidaev I V, и др. Polymorphisms of Catechol-O-Methyl Transferase (COMT) Gene in Vulnerability to Levodopa-Induced Dyskinesia. J Pharm Pharm Sci. 2018;21(1):340–346. doi: 10.18433/jpps29903
  16. Zhao C, Wang Y, Zhang B, Yue Y, Zhang J. Genetic variations in catechol-O-methyltransferase gene are associated with levodopa response variability in Chinese patients with Parkinson’s disease. Sci Rep. 2020;10(1):9521. doi: 10.1038/s41598-020-65332-2
  17. Xiao Q, Qian Y, Liu J, Xu S, Yang X. Roles of functional catechol-O-methyltransferase genotypes in Chinese patients with Parkinson’s disease. Transl Neurodegener. 2017;6:11. doi: 10.1186/s40035-017-0081-9
  18. Liu Y, Wang Z, Zhang B. The relationship between monoamine oxidase B (MAOB) A644G polymorphism and Parkinson disease risk: A meta-analysis. Ann Saudi Med. 2014;34(1):12–17. doi: 10.5144/0256-4947.2014.12
  19. Kakinuma S, Beppu M, Sawai S, и др. Monoamine oxidase B rs1799836 G allele polymorphism is a risk factor for early development of levodopa-induced dyskinesia in Parkinson’s disease. eNeurologicalSci. 2020;19:100239. doi: 10.1016/j.ensci.2020.100239
  20. Bialecka M, Kurzawski M, Klodowska-Duda G, Opala G, Tan E-K, Drozdzik M. The association of functional catechol-O-methyltransferase haplotypes with risk of Parkinson’s disease, levodopa treatment response, and complications. Pharmacogenet Genomics. 2008;18(9):815–821. doi: 10.1097/FPC.0b013e328306c2f2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution of genotype frequencies in the MAO-B and COMT genes.

Download (66KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Khabarova Y.I., Tappakhov A.A., Popova T.E., Maksimova N.E., Asekritova A.S., Tatarinova O.V.

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».