Эпигенетика и ее роль в развитии и регуляции аллергии: систематический обзор

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. В последние годы установлено, что такие эпигенетические механизмы, как метилирование ДНК, модификации гистонов и некодирующие РНК, являются важными регуляторными элементами экспрессии генов при аллергических заболеваниях. Эти механизмы опосредуют взаимодействие между генетическими детерминантами, которые обусловливают предрасположенность к заболеванию, и факторами окружающей среды, что влияет на иммунный ответ и восприимчивость к таким болезням, как астма, аллергический ринит, атопический дерматит и пищевая аллергия.

Материалы и методы. В систематический обзор включены результаты исследований по изучению роли эпигенетических модификаций при аллергических заболеваниях. Проведен поиск по доступным библиографическим базам данных, включены исследования, удовлетворяющие критериям PECOS. Проанализированы все данные о механизмах эпигенетической регуляции, вовлеченных локусах-мишенях, влиянии окружающей среды и исходах аллергических заболеваний. Проведена оценка риска систематической ошибки с использованием инструментов RoB 2.0 и ROBINS-I, доказательность подтверждена с использованием инструмента GRADE.

Результаты. В 11 включенных исследованиях показано, что метилирование ДНК в локусах FOXP3 и IL-4Ra связано с иммунной дисрегуляцией при аллергических заболеваниях. Взаимодействие с поллютантами и микроорганизмами связано с изменениями в эпигенетических профилях, оказывающими значительное влияние на иммунную толерантность и аллергическое воспаление. Количественные результаты: при проведении специфической иммунотерапии отмечалось 95 % подавление пролиферации эффекторных Т-клеток (p <0,0001); выявлено 956 CpG-сайтов, связанных с риском аллергического ринита (доля ложных отклонений составила <5 %). Во всех включенных исследованиях продемонстрирована существенная роль эпигенетических модификаций в патогенезе аллергических заболеваний, что может быть использовано в качестве биомаркеров и мишеней терапии.

Заключение. Продемонстрирована критическая роль эпигенетики в развитии и регуляции аллергических заболеваний, подчеркнута взаимосвязь между этими механизмами и влиянием факторов окружающей среды. Результаты исследований показывают, что изучение эпигенетических механизмов открывает широкие возможности в области персонализированной медицины, особенно в контексте выявления биомаркеров и стратификации лечения. Однако для улучшения применимости полученных результатов в клинической практике необходимо стремиться к унификации методов исследований.

Об авторах

С. Жейн

Медицинский колледж Тиртанкер Махавир

Email: jainsanjeevkumar77@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9609-5950

д-р мед. наук, профессор

Индия, Морадабад

С. Шарма

Медицинский колледж Тиртанкер Махавир

Email: soniyasharma19922@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-8821-2068

канд. мед. наук, доцент

Индия, Морадабад

В. Сингх

Медицинский колледж Тиртанкер Махавир

Email: drvinodkumarsingh85@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2480-1753

д-р мед. наук, профессор

Индия, Морадабад

Р. Рани

Медицинский колледж Тиртанкер Махавир

Автор, ответственный за переписку.
Email: reenarani.rmch@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-9548-5078

д-р мед. наук, доцент

Индия, Морадабад

Список литературы

  1. Acevedo N, Alashkar Alhamwe B, Caraballo L, et al. Perinatal and early-life nutrition, epigenetics, and allergy. Nutrients. 2021;13(3):724. doi: 10.3390/nu13030724 EDN: KMAFCL
  2. Ntontsi P, Photiades A, Zervas E, et al. Genetics and epigenetics in asthma. Int J Mol Sci. 2021;22(5):2412. doi: 10.3390/ijms22052412 EDN: XGBFKI
  3. Zhang L, Lu Q, Chang C. Epigenetics in health and disease. Adv Exp Med Biol. 2020;1253:3–55. doi: 10.1007/978-981-15-3449-2_1 EDN: WSGUME
  4. Agache I, Cojanu C, Laculiceanu A, Rogozea L. Genetics and epigenetics of allergy. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2020;20(3):223–232. doi: 10.1097/ACI.0000000000000634 EDN: UMLBAW
  5. Cañas JA, Núñez R, Cruz-Amaya A, et al. Epigenetics in food allergy and immunomodulation. Nutrients. 2021;13(12):4345. doi: 10.3390/nu13124345 EDN: QJPUCO
  6. Alashkar Alhamwe B, Alhamdan F, Ruhl A, et al. The role of epigenetics in allergy and asthma development. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2020;20(1):48–55. doi: 10.1097/ACI.0000000000000598 EDN: PWWBOX
  7. Clausing ES, Tomlinson CJ, Non AL. Epigenetics and social inequalities in asthma and allergy. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(6):1468–1470. doi: 10.1016/j.jaci.2023.01.032 EDN: GVLETH
  8. Hellings PW, Steelant B. Epithelial barriers in allergy and asthma. J Allergy Clin Immunol. 2020;145(6):1499–1509. doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.010 EDN: MHFFHW
  9. Choi BY, Han M, Kwak JW, Kim TH. Genetics and epigenetics in allergic rhinitis. Genes (Basel). 2021;12(12):2004. doi: 10.3390/genes12122004 EDN: FTCTVN
  10. Agache I, Eguiluz-Gracia I, Cojanu C, et al. Advances and highlights in asthma in 2021. Allergy. 2021;76(11):3390–3407. doi: 10.1111/all.15054 EDN: XPZOQF
  11. Kabesch M, Tost J. Recent findings in the genetics and epigenetics of asthma and allergy. Semin Immunopathol. 2020;42(1):43–60. doi: 10.1007/s00281-019-00777-w EDN: HOWOVR
  12. Wang J, Zhou Y, Zhang H, et al. Pathogenesis of allergic diseases and implications for therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):138. doi: 10.1038/s41392-023-01344-4 EDN: VSMTGI
  13. Bélanger É, Laprise C. Could the epigenetics of eosinophils in asthma and allergy solve parts of the puzzle? Int J Mol Sci. 2021;22(16):8921. doi: 10.3390/ijms22168921 EDN: WQHBAO
  14. Lal D, Brar T, Ramkumar SP, et al. Genetics and epigenetics of chronic rhinosinusitis. J Allergy Clin Immunol. 2023;151(4):848–868. doi: 10.1016/j.jaci.2023.01.004 EDN: BRQFYA
  15. Page MJ, Moher D, Bossuyt PM, et al. PRISMA 2020 explanation and elaboration: updated guidance and exemplars for reporting systematic reviews. BMJ. 2021;372:n160. doi: 10.1136/bmj.n160
  16. Igelström E, Campbell M, Craig P, Katikireddi SV. Cochrane’s risk of bias tool for non-randomized studies (ROBINS-I) is frequently misapplied: a methodological systematic review. J Clin Epidemiol. 2021;140:22–32. doi: 10.1016/j.jclinepi.2021.08.022 EDN: XSBZJS
  17. Sterne JAC, Savović J, Page MJ, et al. RoB 2: a revised tool for assessing risk of bias in randomised trials. BMJ. 2019;366:l4898. doi: 10.1136/bmj.l4898
  18. Hew KM, Walker AI, Kohli A, et al. Childhood exposure to ambient polycyclic aromatic hydrocarbons is linked to epigenetic modifications and impaired systemic immunity in T cells. Clin Exp Allergy. 2015;45(1):238–248. doi: 10.1111/cea.12377
  19. Martino DJ, Joo SE, Saffery R, Prescott S. Basic and clinical immunology — 3024. First evidence for epigenetic disruption in t-cells from children with food allergy. World Allergy Organ J. 2013;6(Suppl 1):P200. doi: 10.1186/1939-4551-6-S1-P200
  20. Miller RL, Zhang H, Jezioro J, et al. Reduced mouse allergen is associated with epigenetic changes in regulatory genes, but not mouse sensitization, in asthmatic children. Environ Res. 2017;156:619–624. doi: 10.1016/j.envres.2017.04.025
  21. Morin A, McKennan CG, Pedersen CT, et al. Epigenetic landscape links upper airway microbiota in infancy with allergic rhinitis at 6 years of age. J Allergy Clin Immunol. 2020;146(6):1358–1366. doi: 10.1016/j.jaci.2020.07.005 EDN: XAKAHX
  22. Paparo L, Nocerino R, Cosenza L, et al. Epigenetic features of FoxP3 in children with cow’s milk allergy. Clin Epigenetics. 2016;8:86. doi: 10.1186/s13148-016-0252-z EDN: EYTCKB
  23. Rabinovitch N, Jones MJ, Gladish N, et al. Methylation of cysteinyl leukotriene receptor 1 genes associates with lung function in asthmatics exposed to traffic-related air pollution. Epigenetics. 2021;16(2):177–185. doi: 10.1080/15592294.2020.1790802 EDN: LCMPCE
  24. Schmiedel BJ, Singh D, Madrigal A, et al. Impact of genetic polymorphisms on human immune cell gene expression. Cell. 2018;175(6):1701–1715.e16. doi: 10.1016/j.cell.2018.10.022
  25. Swamy RS, Reshamwala N, Hunter T, et al. Epigenetic modifications and improved regulatory T-cell function in subjects undergoing dual sublingual immunotherapy. J Allergy Clin Immunol. 2012;130(1):215–224.e7. doi: 10.1016/j.jaci.2012.04.021
  26. Syed A, Garcia MA, Lyu SC, et al. Peanut oral immunotherapy results in increased antigen-induced regulatory T-cell function and hypomethylation of forkhead box protein 3 (FOXP3). J Allergy Clin Immunol. 2014;133(2):500–510. doi: 10.1016/j.jaci.2013.12.1037
  27. Tan LL, Goh SH, Lee MP, et al. IgE-mediated coconut allergy in tropical Singapore. Asia Pacific Allergy. 2025:10.5415/apallergy.0000000000000175. doi: 10.5415/apallergy.0000000000000175
  28. Zhao Y, Zhang J, Yang B, et al. Efficacy and safety of CM310 in moderate-to-severe atopic dermatitis: a multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled phase 2b trial. Chin Med J (Engl). 2024;137(2):200–208. doi: 10.1097/CM9.0000000000002747 EDN: ZWYBRK
  29. Yang IV, Pedersen BS, Liu AH, et al. The nasal methylome and childhood atopic asthma. J Allergy Clin Immunol. 2016;139(5):1478–1488. doi: 10.1016/j.jaci.2016.07.036
  30. Nicodemus-Johnson J, Myers RA, Sakabe NJ, et al. DNA methylation in lung cells is associated with asthma endotypes and genetic risk. JCI Insight. 2016;1(20):e90151. doi: 10.1172/jci.insight.90151
  31. Tost J. A translational perspective on epigenetics in allergic diseases. J Allergy Clin Immunol. 2018;142(3):715–726. doi: 10.1016/j.jaci.2018.07.009
  32. Lovinsky-Desir S, Miller RL. Epigenetics, asthma, and allergic diseases: a review of the latest advancements. Curr Allergy Asthma Rep. 2012;12(3):211–220. doi: 10.1007/s11882-012-0257-4 EDN: FDTXUD
  33. Li J, Panganiban R, Kho AT, et al. Circulating microRNAs and treatment response in childhood Asthma. Am J Respir Crit Care Med. 2020;202(1):65–72. doi: 10.1164/rccm.201907-1454OC EDN: GFEOMT
  34. Ito K, Lim S, Caramori G, et al. A molecular mechanism of action of theophylline: induction of histone deacetylase activity to decrease inflammatory gene expression. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(13):8921–8926. doi: 10.1073/pnas.132556899
  35. Rebane A, Akdis CA. MicroRNAs: essential players in the regulation of inflammation. J Allergy Clin Immunol. 2013;132(1):15–26. doi: 10.1016/j.jaci.2013.04.011
  36. Barni S, Liccioli G, Sarti L, et al. Immunoglobulin E (IgE)-mediated food allergy in children: epidemiology, pathogenesis, diagnosis, prevention, and management. Medicina (Kaunas). 2020;56(3):111. doi: 10.3390/medicina56030111 EDN: SFADRJ
  37. Fiuza BSD, Fonseca HF, Meirelles PM, et al. Understanding asthma and allergies by the lens of biodiversity and epigenetic changes. Front Immunol. 2021;12:623737. doi: 10.3389/fimmu.2021.623737 EDN: PFZCQF
  38. Mijač S, Banić I, Genc AM, et al. The effects of environmental exposure on epigenetic modifications in allergic diseases. Medicina. 2024;60(1):110. doi: 10.3390/medicina60010110 EDN: TMBBEJ
  39. Cardenas A, Fadadu RP, Koppelman GH. Epigenome-wide association studies of allergic disease and the environment. J Allergy Clin Immunol. 2023;152(3):582–590. doi: 10.1016/j.jaci.2023.05.020 EDN: RFNORP

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общая схема роли эпигенетики при аллергических заболеваниях.

Скачать (207KB)
3. Рис. 2. Роль эпигенетики в аллергических заболеваниях.

Скачать (244KB)
4. Рис. 3. Модуляция эпигенетики факторами внешней среды.

Скачать (244KB)
5. Рис. 4. Процесс отбора публикаций для обзора.

Скачать (416KB)
6. Рис. 5. Результаты оценки систематической ошибки с использованием инструмента RoB 2.0.

Скачать (394KB)
7. Рис. 6. Результаты оценки систематической ошибки с использованием инструмента ROBINS-I.

Скачать (487KB)
8. Рис. 7. Основные результаты обзора.

Скачать (290KB)

© ИД "АБВ-пресс", 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».