The risk of severe acute pancreatitis depending on the genetic predisposition and diet

The aim of the study: to determine the influence of genetic predisposition and diet on the risk of severe acute pancreatitis (АР). Materials and methods. The results of diagnostics and treatment of 547 patients with acute pancreatitis were analyzed, 97 of them had a severe АР. Patients' blood DNA samples were used as research material. Detailed questionnaire on nutrition was carried out, the qualitative and quantitative composition of the food consumed was assessed. Genomic DNA was isolated using the standard PCE method. Genotyping was performed on a MALDI-TOF MassARRAY-4 analyzer. The role of the following polymorphic variants was studied: SPINK1 C>T (rs6580502), PRSS1 C>T (rs10273639), CFTR A>G (rs213950), TNF -308 G>A (rs1800629), IL1B A>G (rs16944), IL5 A>G (rs2069812), IL6 G>C (rs1800795), IL10 T>C (rs1800896), CETP G>A (rs708272) and LPL T>G (rs320). Statistical analysis was performed using SNPStats and Statistica 10.0 software. Results. In our study, we found that carriers of A/A rs2069812 IL5, G/G-G/C rs1800795 IL6 and T/T rs320 LPL genotypes increased the risk of severe acute pancreatitis. Alcohol abuse increases the risk of severe disease in carriers of T/T SPINK1 (rs6580502) and A/A CFTR (rs213950) genotypes. Constant exposure to alimentary risk factor manifested by increased consumption of fatty foods increases the risk in carriers of G/A-A/A rs 16944 IL1B, reduced protein and carbohydrate intake with food - in carriers of G/A-A/A rs2069812 IL5, carbohydrate - in carriers of G/A-A/A rs708272 CETP. Conclusion. Predictive diagnostics plays an important role in the prevention of severe acute pancreatitis, eliminating the effects of risk factors in carriers of genotypes associated with a severe course of the disease will make it possible to achieve positive success in the prevention of AP, to reduce the frequency of complications and the development of its severe course, to reduce mortality.

PRSS1 C>T (rs10273639), CFTR A>G (rs213950), TNF -308 G>A (rs1800629), IL1B A>G (rs16944), IL5 A>G (rs2069812), IL6 G>C (rs1800795), IL10 T>C (rs1800896), CETP G>A (rs708272), LPL T>G (rs320), SPINK1 C>T (rs6580502), acute pancreatitis, genes, environmental factors, polymorphic loci

1. Revishvili A. SH., Kubyshkin V. A., Zatevahin I. I., Bagnenko S. F., Polushin YU. S., Majstrenko N. A. [Acute pancreatitis]. 2020; 66 p. (in Russ.) @@ Ревишвили А. Ш., Кубышкин В. А., Затевахин И. И., Багненко С. Ф., Полушин Ю. С., Майстренко Н. А. Острый панкреатит. 2020; 66 с.

2. Dzharkenov T. A., Skipenko O. G., Zhumabaev M. N. et al. The relationship of tumor necrosis factor-alpha gene polymorphism with acute pancreatitis: a systematic review. News of surgery. 2020; 28(3):309-317. (in Russ.) doi: 10.18484/2305-0047.2020.3.309. @@ Джаркенов Т. А., Скипенко О. Г., Жумабаев М. Н., Заирова С. Т., Акатаев Н. А., Есенбаев Д. Б., Мукушев М. М., Нурманов К. Ж., Балшамбаев М. Е. Взаимосвязь полиморфизма гена фактора некроза опухоли-альфа с острым панкреатитом: систематический обзор. Новости хирургии. 2020; Т. 28, № 3. С. 309-317.doi: 10.18484/2305-0047.2020.3.309.

3. Tursunov F., Ismailov U. Significance of the analysis of polymorphism of cytokine genes and the general interaction between them in the development of acute pancreatitis (literature review).International Bulletin of Medical Sciences and Clinical Research. 2022; 2(10):43-49. (in Russ.) doi: 10.5281/zenodo.7223352.@@ Турсунов Ф., Исмаилов У. Значение анализа полиморфизма генов цитокинов иобщего взаимодействия между ними в развитии острого панкреатита (обзор литературы) //International Bulletin of Medical Sciences and Clinical Research. 2022. Т. 2, № 10. С. 43-49. doi: 10.5281/zenodo.7223352.

4. Jain S., Midha S., Mahapatra S. J., Gupta S., Sharma M. K., Nayak B., Jacob T. G., Garg P. K.Interleukin-6 significantly improves predictive value of systemic inflammatory response syndrome for predicting severe acute pancreatitis. Pancreatology. 2018; 18(5):500-506. doi: 10.1016/j.pan.2018.05.002.

5. Samgina T. A., Bushueva O.Yu., Nazarenko P. M., Polonikov A. V. Association of HindIII lipoprotein lipase gene polymorphism with the acute non-biliary pancreatitis: a pilot study. Bulletin of experimental biology and medicine. 2016; 161(1):92-95. (in Russ.)doi: 10.1007/s10517-016-3350-1. @@ Самгина Т. А., Бушуева О. Ю., Назаренко П. М., Полоников А. В. Cвязь полиморфизма HindIII гена липопротеинлипазы с развитием острого небилиарного панкреатита: пилотное исследование. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; Т. 161, № 1. С. 92-95. doi: 10.1007/s10517-016-3350-1.

6. Imaeva A. K., Nurgalieva A. X., Gallyamova L. F., Mustafin T. I., Safinova L.Sh., Xusnutdinova E’.K. Molecular genetic bases for the development of acute pancreatitis.Russian Medical and Biological Bulletin named after academician I. P. Pavlova. 2020; 28(4):536-547. (in Russ.) doi: 10.23888/PAVLOVJ2020284536-547.@@ Имаева А. К., Нургалиева А. Х., Галлямова Л. Ф., Мустафин Т. И., Сафинова Л. Ш., Хуснутдинова Э. К. Молекулярно-генетические основы развития острого панкреатита. Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2020; Т. 28, № 4. С. 536-547. doi: 10.23888/PAVLOVJ2020284536-547.

7. Litvinova M. M., Xafizov K. F., Shipulin G. A., Ajginin A. A., Vinokurova L. V., Nikol’skaya K.A., Asanov A. Yu. Genetic factors in the development of chronic pancreatitis. Issues of practical pediatrics. 2018; 13(3):29-40. (in Russ.) doi: 10.20953/1817-7646-2018-3-29-40.@@ Литвинова М. М., Хафизов К. Ф., Шипулин Г. А., Айгинин А. А., Винокурова Л. В., Никольская К. А., Асанов А. Ю. Генетические факторы развития хронического панкреатита. Вопросы практической педиатрии. 2018; Т. 13, № 3. С. 29-40. doi: 10.20953/1817-7646-2018-3-29-40.

8. Tarasenko S. V., Natal’skij A.A., Bogomolov A.Yu., Bakonina I. V., Kady’kova O.A., Andrianova K. V. Genetic polymorphisms as predisposing factors of chronic pancreatitis. Experimental and clinical gastroenterology. 2018; 159(11):38-43. (in Russ.) doi: 10.31146/1682-8658-ecg-159-11-38-43. @@ Тарасенко С. В., Натальский А. А., Богомолов А. Ю., Баконина И. В., Кадыкова О. А., Андрианова К. В. Генетические полиморфизмы как предрасполагающие факторы хронического панкреатита. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2018; Т. 159, № 11. С. 38-43. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-159-11-38-43.

9. Shul’pekova Yu.O., Kardasheva S. S., Oxloby’stin A.V., Ivashkin V. T. The role of genetic factors in the development and progression of pancreatitis. Questions of children’s nutrition. 2020; 18(3):19-28. (in Russ.)doi: 10.20953/1727-5784-2020-3-19-28.@@ Шульпекова Ю. О., Кардашева С. С., Охлобыстин А. В., Ивашкин В. Т. Роль генетических факторов в развитии и прогрессировании панкреатита. Вопросы детской диетологии. 2020; Т. 18, № 3. С. 19-28.doi: 10.20953/1727-5784-2020-3-19-28.

10. Hasan A., Moscoso D. I., Kastrinos F. The role of genetics in pancreatitis. Gastrointestinal Endoscopy Clinics. 2018; 28(4):587-603. doi: 10.1016/j.giec.2018.06.001.

11. Lee P. J., Papachristou G. I. New insights into acute pancreatitis. Nature Reviews Gastroenterology &Hepatology. 2019; 16(8):479-496. doi: 10.1038/s41575-019-0158-2.

12. Mayerle J., Sendler M., Hegyi E., Beyer G., Lerch M., Sahin-Tóth M. Genetics, cell biology, and pathophysiology of pancreatitis. Gastroenterology. 2019; 156(7):1951-1968. doi: 10.1053/j.gastro.2018.11.081.

13. Andreev D. N., Kucheryavy’jYu.A. Obesity as a risk factor for diseases of the digestive system. Therapeutic archive. 2021; 93(8): 954-962. (in Russ.) doi: 10.26442/00403660.2021.08.200983.@@ Андреев Д. Н., Кучерявый Ю. А. Ожирение как фактор риска заболеваний пищеварительной системы. Терапевтический архив. 2021; Т. 93, № 8. С. 954-962. doi: 10.26442/00403660.2021.08.200983.

14. Grigor’eva I.N., Efimova O. V. Risk factors for pancreatitis and pancreatic cancer. Therapeutic archive. 2021; 93(8):876-882. (in Russ.) doi: 10.26442/00403660.2021.08.200970. @@ Григорьева И. Н., Ефимова О. В. Факторы риска панкреатита и рака поджелудочной железы. Терапевтический архив. 2021; Т. 93, № 8. С. 876-882. doi: 10.26442/00403660.2021.08.200970.

15. Donczova E. R., Remizov O. V., Novoselya N. V. The state of nutritional status in a patient with a complicated course of gallstone disease and pancreatitis. Мedical alphabet. 2022;(12):15-19. (in Russ.) doi: 10.33667/2078-5631-2022-12-15-19.@@ Донцова Е. Р., Ремизов О. В., Новоселя Н. В. Состояние пищевого статуса у пациента с осложненным течением желчнокаменной болезни и панкреатита. Медицинский алфавит. 2022; № 12. С. 15-19. doi: 10.33667/2078-5631-2022-12-15-19.

16. Abalina A. L., Akol’zina S.E., Aksenov I. V., Aksyuk I. N., Antipova T. A., Bagryanceva O. V., E’ller K. I. Nutrition and clinical nutrition. Chapter 16. Therapeutic nutrition for diseases of the hepatobiliary system and pancreas. 2021, pp. 428-436. (in Russ.)@@ Абалина А. Л., Акользина С. Е., Аксенов И. В., Аксюк И. Н., Антипова Т. А., Багрянцева О. В., Эллер К. И. Нутрициология и клиническая диетология. 2021. Глава 16. Лечебное питание при заболеваниях гепатобилиарной системы и поджелудочной железы. C. 428-436.

17. Kodencova V. M., Vrzhesinskaya O. A., Kosheleva O. V., Beketova N. A., Sharafetdinov H. H. Evaluation of the availability of antioxidant vitamins in patients with obesity from the standpoint of the risk of developing concomitant diseases. Obesity and metabolism. 2020;17(1):22-32. (in Russ.) doi: 10.14341/omet10144.@@ Коденцова В. М., Вржесинская О. А., Кошелева О. В., Бекетова Н. А., Шарафетдинов Х. Х. Оценка обеспеченности витаминами-антиоксидантами пациентов с ожирением с позиций риска развития сопутствующих заболеваний. Ожирение и метаболизм. 2020; Т. 17, № 1. С. 22-32. doi: 10.14341/omet10144.

18. Zatevaxin I. I., Kirienko A. I., Kuby’shkin V.A. et al. Abdominalsurgery. Мoscow. GEOTAR-Media, 2016. pp. 642-657. (in Russ.)@@ Затевахин И. И., Кириенко А. И., Кубышкин В. А., Андрияшкин В. В., Кириенко А. И., Абакумов М. М., Алимов А. Н., Андрияшкин А. В., Апарцин К. А., Ахаладзе Г. Г., Ачкасов С. И. Абдоминальная хирургия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. Глава 43. Острый панкреатит. С. 642-657.

19. Samgina T. A., Lazarenko V. A. The role of polymorphic variants rs11546155 and rs6119534 of the GGT7 gene and some risk factors in the development of acute pancreatitis. Nutrition Issues. 2022;(91)2:43-50. (in Russ.) doi: 10.33029/0042-8833-2022-91-2-43-50.@@ Самгина Т. А., Лазаренко В. А. Роль полиморфных вариантов rs11546155 и rs6119534 гена GGT7 и некоторых факторов риска в развитии острого панкреатита. Вопросы питания. 2022; Т. 91, № 2. С. 43-50. doi: 10.33029/0042-8833-2022-91-2-43-50.

20. Klyosova E.Yu., Azarova I. E., Sunyaykina O. A. et al. Validity of a brief screener for environmental risk factors of age-related diseases using type 2 diabetes and coronary artery disease as examples. Research Results in Biomedicine. 2022; 8(1):130-137. (In Russ.) doi: 10.18413/2658-6533-2022-8-1-0-10.@@ Клёсова Е. Ю., Азарова Ю. Э., Суняйкина О. А., Полоников А. В. Валидация краткого опросника для оценки вклада средовых факторов риска в развитие возраст-зависимых заболеваний на примере сахарного диабета 2 типа и ишемической болезни сердца. Научные результаты биомедицинских исследований. 2022; Т. 8, № 1. С. 130-137. doi: 10.18413/2658-6533-2022-8-1-0-10.

21. van den Berg F. F., Kempeneers M. A., van Santvoort H. C., Zwinderman A. H., Issa Y., Boermeester M. A. Meta-analysis and field synopsis of genetic variants associated with the risk and severity of acute pancreatitis. BJS Open. 2020 Feb;4(1):3-15. doi: 10.1002/bjs5.50231.

22. Dunayevskaya S. S., Sergeeva E.Yu., Deulina V. V., Domoratskaya E. A., Zambrzhitskaya M. K. Role of polymorphisms rs16944 (-511C/T) of IL1B gene and rs1143634 (+ 3954 C/T) of IL1B gene as genetic predictors of acute pancreatitis. Experimental and Clinical Gastroenterology. 2022;(8):28-34.(In Russ.) doi: 10.31146/1682-8658-ecg-204-8-28-34.@@ Дунаевская С. С., Сергеева Е. Ю., Деулина В. В., Доморацкая Е. А., Замбржицкая М. К. Роль полиморфизмов rs16944 (-511C/T) гена IL1B и rs1143634 (+3954 C/T) гена IL1B как генетических предикторов развития острого панкреатита. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2022; № 8. С. 28-34. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-204-8-28-34.

23. Fang F., Pan J., Xu L. X., Su G. G., Li G., Wang J. Association between chemokine (C-C motif) ligand 2 gene-2518 A/G polymorphism and pancreatitis risk: a meta-analysis. Pancreatology. 2015 Jan-Feb;15(1):53-8. doi: 10.1016/j.pan.2014.11.003.

24. Hou C., Zhu X., Shi C., Peng Y., Huang D., Li Q., Miao Y. Iguratimod (T-614) attenuates severe acute pancreatitis by inhibiting the NLRP3 inflammasome and NF-κB pathway. Biomed Pharmacother. 2019 Nov;119:109455. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109455.