rspНаучно-практическая ревматологияRheumatology Science and Practice1995-44841995-4492IMA-PRESS, LLC10.47360/1995-4484-2021-578-583rsp-3078Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHВлияние полиморфизмов генов KCNS1, COMT и OPRM1 на развитие послеоперационной боли у пациентов с остеоартритом, перенесших тотальное эндопротезирование коленного или тазобедренного суставаPolymorphisms of the KCNS1, COMT and OPRM1 genes and development of postoperative pain in patients with osteoarthritis who underwent total knee or hip replacementhttps://orcid.org/0000-0003-3971-2593ГлембаК. Е.GlembaK. E.

115522, Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, 34а

115522, Russian Federation, Moscow, Kashirskoye Highway, 34A

https://orcid.org/0000-0002-4906-7148ГусеваИ. А.GusevaI. A.

115522, Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, 34а

115522, Russian Federation, Moscow, Kashirskoye Highway, 34A

https://orcid.org/0000-0002-1391-0711КаратеевА. Е.KarateevA. E.

Каратеев Андрей Евгеньевич

115522, Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, 34а

Andrey E. Karateev

115522, Russian Federation, Moscow, Kashirskoye Highway, 34A

aekarat@yandex.ruМакаровМ. А.MakarovM. A.

115522, Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, 34а

115522, Russian Federation, Moscow, Kashirskoye Highway, 34A

https://orcid.org/0000-0001-7501-9185СамаркинаЕ. Ю.SamarkinaE. Yu.

115522, Российская Федерация, Москва, Каширское шоссе, 34а

115522, Russian Federation, Moscow, Kashirskoye Highway, 34A

https://orcid.org/0000-0003-4316-1077КоноваловаН. В.KonovalovaN. V.

127550, Российская Федерация, Москва, ул. Тимирязевская, 42

127550, Russian Federation, Moscow, Timiryazevskaya str., 42

https://orcid.org/0000-0001-7004-981XВарламовД. А.VarlamovD. A.

127550, Российская Федерация, Москва, ул. Тимирязевская, 42

127550, Russian Federation, Moscow, Timiryazevskaya str., 42

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»РоссияV.A. Nasonova Research Institute of RheumatologyRussian FederationФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии»РоссияAll-Russia Research Institute of Agricultural BiotechnologyRussian Federation202131102021595578583Copyright © Глемба К.Е., Гусева И.А., Каратеев А.Е., Макаров М.А., Самаркина Е.Ю., Коновалова Н.В., Варламов Д.А., 20212021Глемба К.Е., Гусева И.А., Каратеев А.Е., Макаров М.А., Самаркина Е.Ю., Коновалова Н.В., Варламов Д.А.Glemba K.E., Guseva I.A., Karateev A.E., Makarov M.A., Samarkina E.Y., Konovalova N.V., Varlamov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://rsp.mediar-press.net/rsp/article/view/3078

Послеоперационная боль (ПОБ) – серьезное осложнение, ухудшающее результат тотального эндопротезирования (ТЭ) коленного (КС) и тазобедренного (ТБС) суставов у пациентов с остеоартритом (ОА). Актуальным направлением изучения данной проблемы является поиск генетических предикторов ПОБ.Цель исследования – определить взаимосвязь между полиморфизмами генов KCNS1, COMT и OPRM1 и развитием послеоперационной боли у больных остеоартритом, перенесших тотальное эндопротезирование коленного и тазобедренного суставов.Материал и методы. Исследуемую группу составили 95 больных ОА КС и/или ТБС (64,6% женщин; средний возраст – 65,4±9,0 года), которым было проведено ТЭ КС (47,8%) или ТЭ ТБС (52,2%). Наличие ПОБ определялось при сохранении или появлении через 3 и 6 мес. после операции боли в области оперативного вмешательства ≥40 мм по 100 мм визуальной аналоговой шкале. Всем пациентам было проведено генотипирование полиморфизмов генов KCNS1 (rs734784), COMT (rs6269, rs4633) и OPRM1 (rs1799971) методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием оригинальных сиквенс-специфических праймеров и проб, меченных различными флюоресцентными метками. Регистрация и интерпретация полученных результатов проводились на амплификаторе ДТ-96 (ООО «ДНК-Технология», Россия).Результаты. ПОБ отмечалась у 32,6% больных, перенесших ТЭ КС или ТЭ ТБС. Частота ПОБ после ТЭ КС и ТЭ ТБС составила соответственно 30,2% и 34,0% (р=0,882). Статистический анализ не выявил различий в частотах генотипов исследованных генов (р>0,05). Наличие гомозиготного генотипа GG полиморфизма гена KCNS1 (rs734784) было ассоциировано с наличием ПОБ в соответствии с рецессивной генетической моделью (GG vs AA+AG; отношение шансов (ОШ) – 3,96 [95%-й доверительный интервал (ДИ): 1,51; 10,37]; p=0,005). Наличие в генотипе мутантного аллеля T (TT+CT) полиморфизма COMT (rs4633) снижало риск ПОБ по сравнению с носительством генотипа СС (ОШ=0,32 [95% ДИ: 0,12; 0,83]; р=0,02) в соответствии с доминантной генетической моделью. Не было выявлено статистически значимой корреляции между развитием ПОБ и носительством различных генотипов и аллелей генов COMT (rs6269) и OPRM1 (rs1799971).Выводы. Имеется статистически значимая ассоциация между полиморфизмом генов KCNS1 (rs734784) и COMT (rs4633) и развитием хронической ПОБ у пациентов, перенесших ТЭ КС и ТЭ ТБС. Требуются дальнейшие исследования генетической предрасположенности к ПОБ на большем клиническом материале.

Postoperative pain (POP) is a serious complication that reduces the result of total knee (TKA) or hip arthroplasty (THA) in patients with osteoarthritis (OA). The search for predictors of postoperative pain is an actual problem.The aim of the study – to assessing relationship the polymorphisms of the KCNS1, COMT and OPRM1 genes and the development of POP in OA patients who underwent TKA or THA.Material and methods. The study group consisted of 95 patients with OA knee or hip (64.6% of women, 65.4±9.0 years) who underwent TKA (47.8%) or THA (52.2%). The presence of POP was determined when pain in the area of surgical intervention ≥40 mm (100 mm visual analog scale, VAS) persisted or appeared 3 and 6 months after surgery. All patients underwent genotyping of polymorphisms of the genes KCNS1 (rs734784), COMT (rs6269, rs4633) and OPRM1 (rs1799971) by polymerase chain reaction in real time using original sequence-specific primers and samples labeled with various fluorescent labels. Registration and interpretation of the obtained results were carried out on the DT-96 amplifier (DNA-Technology LLC, Russia).Results. POP was observed in 32.6% of patients who underwent TKA or THA. The frequency of POP after TKA and THA was 30.2% and 34.0% (p=0.882). Statistical analysis revealed no differences in the frequencies of the genotypes of the studied genes (p>0,05). The presence of a homozygous genotype of the GG polymorphism of the KCNS1 gene (rs734784) was associated with the presence of POP in accordance with the recessive genetic model (GG vs AA+AG; odds ratio (OR) – 3.96 [95% confidence interval (CI): 1.51; 10.37]; p=0.005). The presence of the mutant allele T (TT+CT) in the genotype of the COMT polymorphism (rs4633) reduced the risk of POP compared to the carrier of the CC genotype (OR=0.32 [95% CI: 0.12; 0.83]; p=0.02) in accordance with the dominant genetic model. There was no significant correlation between the development of POP and the carrier of different genotypes and alleles of the COMT (rs6269) and OPRM1 (rs1799971) genes.

Conclusions. There is a statistically significant association the polymorphism of the KCNS1 (rs734784) and COMT (rs4633) genes and the development of chronic POP in patients who underwent TKA or THA. Further studies of the genetic predisposition to POP are required on more clinical material.

послеоперационная больгенетическая предрасположенностьKCNS1 (rs734784)COMT (rs6269) COMT (rs4633)OPRM1 (rs1799971)postoperative paingenetic predispositionKCNS1 (rs734784)COMT (rs6269)COMT (rs4633)OPRM1 (rs1799971)Исследование проводилось в рамках научной темы №АААА-А19-119021190146-9 "Контроль боли при ревматических заболеваниях: консервативная терапия и хирургические методы коррекции", утвержденной Ученым советом ФГБНУ НИИР им В.А. Насоновой.ReferencesНасонов ЕЛ (ред.). Российские клинические рекомендации. Ревматология. М.:ГЭОТАР-Медиа;2020:448.Nasonov EL (ed.). Russian clinical recommendations. Rheumatology. Moscow:GEOTAR-Media;2020:448 (In Russ.).Katz JN, Arant KR, Loeser RF. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 2021;325(6):568-578. doi: 10.1001/jama.2020.22171Katz JN, Arant KR, Loeser RF. Diagnosis and treatment of hip and knee osteoarthritis: A review. JAMA. 2021;325(6):568-578. doi: 10.1001/jama.2020.22171Price AJ, Alvand A, Troelsen A, Katz JN, Hooper G, Gray A, et al. Knee replacement. Lancet. 2018;392(10158):1672-1682. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32344-4Price AJ, Alvand A, Troelsen A, Katz JN, Hooper G, Gray A, et al. Knee replacement. Lancet. 2018;392(10158):1672-1682. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32344-4Ferguson RJ, Palmer AJ, Taylor A, PorterML, Malchau H, Glyn-Jones S, et al. Hip replacement. Lancet. 2018;392(10158):1662-1671. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31777-XFerguson RJ, Palmer AJ, Taylor A, PorterML, Malchau H, Glyn-Jones S, et al. Hip replacement. Lancet. 2018;392(10158):1662-1671. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31777-XDennis J, Wylde V, Gooberman-Hill R, Blom AW, Beswick AD. Effects of presurgical interventions on chronic pain after total knee replacement: A systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ Open. 2020;10(1):e033248. doi: 10.1136/bmjopen-2019-033248Dennis J, Wylde V, Gooberman-Hill R, Blom AW, Beswick AD. Effects of presurgical interventions on chronic pain after total knee replacement: A systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. BMJ Open. 2020;10(1):e033248. doi: 10.1136/bmjopen-2019-033248Wylde V, Beswick AD, Dennis J, Gooberman-Hill R. Postoperative patient-related risk factors for chronic pain after total knee replacement: A systematic review. BMJ Open. 2017;7(11):e018105. doi: 10.1136/bmjopen-2017-018105Wylde V, Beswick AD, Dennis J, Gooberman-Hill R. Postoperative patient-related risk factors for chronic pain after total knee replacement: A systematic review. BMJ Open. 2017;7(11):e018105. doi: 10.1136/bmjopen-2017-018105Wylde V, Sayers A, Odutola A, Gooberman-Hill R, Dieppe P, Blom AW. Central sensitization as a determinant of patients’ benefit from total hip and knee replacement. Eur J Pain. 2017;21(2):357-365. doi: 10.1002/ejp.929Wylde V, Sayers A, Odutola A, Gooberman-Hill R, Dieppe P, Blom AW. Central sensitization as a determinant of patients’ benefit from total hip and knee replacement. Eur J Pain. 2017;21(2):357-365. doi: 10.1002/ejp.929Kim DH, Pearson-Chauhan KM, McCarthy RJ, Buvanendran A. Predictive factors for developing chronic pain after total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2018;33(11):3372-3378. doi: 10.1016/j.arth.2018.07.028Kim DH, Pearson-Chauhan KM, McCarthy RJ, Buvanendran A. Predictive factors for developing chronic pain after total knee arthroplasty. J Arthroplasty. 2018;33(11):3372-3378. doi: 10.1016/j.arth.2018.07.028Belfer I, Greco CM, Lokshin A, Vulakovich K, Landsittel D, Dai F, et al. The design and methods of genetic studies on acute and chronic postoperative pain in patients after total knee replacement. Pain Med. 2014;15(9):1590-1602. doi: 10.1111/pme.12487Belfer I, Greco CM, Lokshin A, Vulakovich K, Landsittel D, Dai F, et al. The design and methods of genetic studies on acute and chronic postoperative pain in patients after total knee replacement. Pain Med. 2014;15(9):1590-1602. doi: 10.1111/pme.12487Chidambaran V, Gang Y, Pilipenko V, Ashton M, Ding L. Systematic review and meta-analysis of genetic risk of developing chronic postsurgical pain. J Pain. 2020;21(1-2):2-24. doi: 10.1016/ j.jpain.2019.05.008Chidambaran V, Gang Y, Pilipenko V, Ashton M, Ding L. Systematic review and meta-analysis of genetic risk of developing chronic postsurgical pain. J Pain. 2020;21(1-2):2-24. doi: 10.1016/ j.jpain.2019.05.008Женило ВМ, Махарин ОА. Влияние полиморфизма гена OPRM1 118A/G не перцепцию боли и фармакодинамику наркотических анальгетиков. Общая реаниматология. 2014;10(1):58-67.Zhenilo VM, Makharin OA. The influence of gene polymorphism OPRM1 118A/G on the perception of pain and pharmacodynamics of narcotic analgesics. General Reanimatology. 2014;10(1):58-67 (In Russ.). doi: 10.15360/1813-9779-2014-1-58-67Габович БЕ, Веске А, Дай Ф, Колесников ЮА. Ассоциация генетического полиморфизма гуанозинтрифосфат циклогидралазы и катехол-О-метилтранферазы с частотой появления хронической боли после операций. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2019;16(5):5-11.Gabovich BE, Veske A, Dai F, Kolesnikov YuA. Association of genetic polymorphism of guanosintriphosphate of cyclohydrolases and catechol-O-methyltransferase with the frequency of the appearance of chronic pain after surgery. Messenger of Anesthesiology and Resuscitation; 2019;16(5):5-11 (In Russ.). doi: 10.21292/2078-5658-2019-16-5-5-11Costigan M, Belfer I, Griffin RS, Dai F, Barrett LB, Coppola G, et al. Multiple chronic pain states are associated with a common amino acidchanging allele in KCNS1. Brain. 2010;133:2519-2527. doi: 10.1093/brain/awq195Costigan M, Belfer I, Griffin RS, Dai F, Barrett LB, Coppola G, et al. Multiple chronic pain states are associated with a common amino acidchanging allele in KCNS1. Brain. 2010;133:2519-2527. doi: 10.1093/brain/awq195Wonkam A, Mnika K, Ngo Bitoungui VJ, Chetcha Chemegni B, Chimusa ER, Dandara C, et al. Clinical and genetic factors are associated with pain and hospitalisation rates in sickle cell anaemia in Cameroon. Br J Haematol. 2018;180(1):134-146. doi: 10.1111/bjh.15011Wonkam A, Mnika K, Ngo Bitoungui VJ, Chetcha Chemegni B, Chimusa ER, Dandara C, et al. Clinical and genetic factors are associated with pain and hospitalisation rates in sickle cell anaemia in Cameroon. Br J Haematol. 2018;180(1):134-146. doi: 10.1111/bjh.15011Machoy-Mokrzyńska A, Starzyńska-Sadura Z, Dziedziejko V, Safranow K, Kurzawski M, Leźnicka K, et al. Association of COMT gene variability with pain intensity in patients after total hip replacement. Scand J Clin Lab Invest. 2019;79(3):202-207. doi: 10.1080/00365513.2019.1576920Machoy-Mokrzyńska A, Starzyńska-Sadura Z, Dziedziejko V, Safranow K, Kurzawski M, Leźnicka K, et al. Association of COMT gene variability with pain intensity in patients after total hip replacement. Scand J Clin Lab Invest. 2019;79(3):202-207. doi: 10.1080/00365513.2019.1576920Rut M, Machoy-Mokrzyńska A, Ręcławowicz D, Słoniewski P, Kurzawski M, Droździk M, et al. Influence of variation in the catechol- O-methyltransferase gene on the clinical outcome after lumbar spine surgery for one-level symptomatic disc disease: A report on 176 cases. Acta Neurochir (Wien). 2014;156(2):245-252. doi: 10.1007/s00701-013-1895-6Rut M, Machoy-Mokrzyńska A, Ręcławowicz D, Słoniewski P, Kurzawski M, Droździk M, et al. Influence of variation in the catechol- O-methyltransferase gene on the clinical outcome after lumbar spine surgery for one-level symptomatic disc disease: A report on 176 cases. Acta Neurochir (Wien). 2014;156(2):245-252. doi: 10.1007/s00701-013-1895-6Dai F, Belfer I, Schwartz CE, Banco R, Martha JF, Tighioughart H, et al. Association of catechol-O-methyltransferase genetic variants with outcome in patients undergoing surgical treatment for lumbar degenerative disc disease. Spine J. 2010;10(11):949-957. doi: 10.1016/j.spinee.2010.07.387Dai F, Belfer I, Schwartz CE, Banco R, Martha JF, Tighioughart H, et al. Association of catechol-O-methyltransferase genetic variants with outcome in patients undergoing surgical treatment for lumbar degenerative disc disease. Spine J. 2010;10(11):949-957. doi: 10.1016/j.spinee.2010.07.387

The authors declare that there are no conflicts of interest present.