danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2022-66-3-294-300dan-1067Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYРоль полиморфных вариантов генов дофаминергической системы в формировании психоэмо ционального статуса человекаRole of the gene polymorphic variants of the dopaminergic system in the formation of the human psycho-emotional statusМоссэИ. Б.MosseI. B.

Моссэ Ирма Борисовна – д-р биол. наук, профессор,гл. науч. сотрудник 

 ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

 Mosse Irma B. – D. Sc. (Biology), Professor, Chief Researcher 

 27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

i.mosse@igc.byКухтинскаяЛ. В.KukhtsinskayaL.  V.

 Кухтинская Лилия Валерьевна – науч. сотрудник

 ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

 Kukhtsinskaya Lilia V. – Researcher

 27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

lilya.k.77@mail.ruСедлярН. Г.SiadliaN. G.

 Седляр Никита Геннадьевич – науч. сотрудник

 ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

 Siadliar Nikita G. – Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

n.osennij@gmail.comДокукинаТ. В.DokukinaT. V.

 Докукина Татьяна Васильевна – д-р мед. наук, доцент, заместитель директора 

 Долгиновский тракт, 152, 220053, Минск 

 Dokukina Tatyana V. – D. Sc. (Medicine), Associate Professor, Deputy director

 52, Dolginovskij Trakt, 220053, Minsk 

4polak0208@mail.ruКильчевскийА. В.KilchevskyA. V.

 Кильчевский Александр Владимирович – академик,д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией

 ул. Академическая, 27, 220072, Минск 

Kilchevsky Alexander V. – Academician, D. Sc. (Biology), Professor, Head of the Laboratory

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk 

Институт генетики и цитологии НАН БеларусиInstitute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of BelarusРеспубликанский научно-практический центр психического здоровья Министерства здравоохранения Республики БеларусьRepublican Scientific and Practical Center for Mental Health of the Ministry of Health of the Republic of Belarus202201072022663294300Copyright © Моссэ И.Б., Кухтинская Л.В., Седляр Н.Г., Докукина Т.В., Кильчевский А.В., 20222022Моссэ И.Б., Кухтинская Л.В., Седляр Н.Г., Докукина Т.В., Кильчевский А.В.Mosse I.B., Kukhtsinskaya L.V., Siadlia N.G., Dokukina T.V., Kilchevsky A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1067

Гены нейромедиаторных систем мозга играют значительную роль в формировании психологических свойств человека. Дофаминергическая система является одной из ведущих систем, оказывающих влияние на проявление индивидуальных психологических особенностей и развитие тревожно-депрессивных расстройств. Нами проанализирована ассоциация полиморфных вариантов генов дофаминергической системы с психоэмоциональным статусом человека. В исследовании приняли участие 1454 представителя белорусской популяции. В качестве групп предположительно более стрессоустойчивых исследованы генотипы 167 сотрудников спецподразделений Министерства внутренних дел Республики Беларусь и 235 высококвалифицированных спортсменов. Противоположную группу составили 534 пациента РНПЦ психического здоровья Министерства здравоохранения Республики Беларусь с личностными расстройствами и девиантным поведением. В группу популяционного контроля вошли 518 добровольцев без известных патологий. В результате проведенного психологического тестирования определены методом квартилей группы с низкой и высокой эмоциональной стабильностью. Молекулярно-генетическое тестирование групп по 11 полиморфным вариантам 5 генов дофаминергической системы позволило выявить информативные генетические маркеры психоэмоционального статуса человека. Наиболее значимыми оказались полиморфизмы rs4680 и rs165599 гена катехол-О-метилтрансферазы COMT, rs1611115 гена фермента метаболизма дофамина допамин-βгидроксилазы DBH и rs6275 гена дофаминовых рецепторов DRD2. Полученные результаты могут быть использованы для превентивной диагностики нарушений психоэмоциональной сферы, а также для разработки программ коррекции пограничных состояний, девиантного и делинквентного поведения, а также психических заболеваний. 

The genes of the neurotransmitter systems of the brain play a significant role in the formation of the psychological properties of a person. The dopaminergic system is one of the leading systems influencing the manifestation of individual psychological characteristics and the development of anxiety and depressive disorders. The association of polymorphic variants of the dopaminergic system genes with the psycho-emotional status of a person was analyzed using the molecular genetic analysis. The study involved 1454 representatives of the Belarusian population. The genotypes of 167 employees of the special forces of the Ministry of Internal Affairs of the Republic of Belarus and 235 highly skilled athletes were studied as the groups that were supposedly more stress-resistant. The opposite group consisted of 534 patients of the Republican Scientific and Practical Center for Mental Health with personality disorders and deviant behavior. The population control group included 518 volunteers representing the population of Belarus without known pathologies. As a result of the psychological testing, the groups with low and high emotional stability were identified by the quartile method. Genetic testing of groups with 11 polymorphic variants of 5 genes of the dopaminergic system made it possible to identify informative genetic markers of a person’s psycho-emotional status. The most significant polymorphisms were rs4680 and rs165599 of the COMT catechol-O-methyltransferase gene, rs1611115 of the dopamine-metabolizing enzyme dopamine-β-hydroxylase gene DBH, and rs6275 of the type 2 dopamine receptor gene DRD2. The results obtained can be used for preventive diagnostics of disorders in the psycho-emotional sphere, as well as for the development of programs for correction of borderline states, deviant and delinquent behavior, as well as mental illness.

психоэмоциональный статусдофаминергическая системамолекулярно-генетический анализpsychoemotional statusdopaminergic systemmolecular genetic analysisРабота выполнена в рамках реализации мероприятия «Разработка методики определения статуса генетических локусов и прижизненной модификации участков ДНК, влияющих на психоэмоцио нальный статус человека» НТП Союзного государства «Разра ботка инновационных геногеографических и геном ных технологий идентификации личности и индивидуаль ных особенностей человека на основе изучения генофондов регионов Союзного государства» («ДНК-идентификация»).The results obtained in the project “Development of a methodology for determining the status of genetic loci and lifetime modification of DNA sites affecting the psychoemotional status of a person” of the research- and-technological program of the Union State of Russia and Belarus “DNA Identification”.ReferencesКалимуллина, Л. Б. Анализ ассоциаций по сочетаниям генотипов полиморфных ДНК-локусов (tag 1a и Ncoi) Drd2, 256А/G гена Slc6a3 и объемных характеристик миндалевидного комплекса мозга с повышенной тревожностью / Л. Б. Калимуллина, А. В. Ахмадеев, А. Я. Ханнанова // Успехи современного естествознания. – 2011. – № 11. – С. 9–11.Kalimullina L. B., Akhmadeev A. V., Khannanova A. Ya. Analysis of associations on combinations of genotypes of polymorphic DNA-locus (tag 1a and Ncoi) Drd2, 256A/G OF THE Slc6a3 gene and volume characteristics of the almondal complex of the brain with increased anxiety. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in Current Natural Sciences], 2011, no. 11, pp. 9–11 (in Russian).Benjamin, J. Molecular Genetics and the Human Personality / J. Benjamin, R. P. Ebstein, R. H. Belmaker. – American Psychiatric Pub., 2008. – 452 р.Benjamin J., Ebstein R. P., Belmaker R. H. Molecular Genetics and the Human Personality. American Psychiatric Pub, 2008. 452 р.Dopamine multilocus genetic profiles predict sex differences in reactivity of the human reward system / E. K. Diekhof [et al.] // Brain Struct. Funct. – 2021. – Vol. 226, N 4. – Р. 1099–1114. https://doi.org/10.1007/s00429-021-02227-6Diekhof E. K., Richter A., Brodmann K., Gruber O. Dopamine multilocus genetic profiles predict sex differences in reactivity of the human reward system. Brain Structure and Function, 2021, vol. 226, no. 4, pp. 1099–1114. https://doi.org/10.1007/s00429-021-02227-6A validation study of the Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS) in different groups of Dutch subjects / P. Spinhoven [et al.] // Psychol. Med. – 1997. – Vol. 27, N 2. – Р. 363–370. https://doi.org/10.1017/s0033291796004382Spinhoven P., Ormel J., Sloekers P. P. A., Kempen G. I. J. M., Speckens A. E. M., Van Hemert A. M. A validation study of the Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS) in different groups of Dutch subjects. Psychologycal Medicine, 1997, vol. 27, no. 2, pp. 363–370. https://doi.org/10.1017/s0033291796004382Cohen, S. A Global Measure of Perceived Stress / S. Cohen, T. Kamarck, R. Mermelstein // J. Health Soc. Behav. – 1983. – Vol. 24, N 4. – P. 385–396. https://doi.org/10.2307/2136404Cohen S., Kamarck T., Mermelstein R. A Global Measure of Perceived Stress. Journal of Health and Social Behavior, 1983, vol. 24, no. 4, pp. 385–396. https://doi.org/10.2307/2136404Валидизация русскоязычной версии опросника «Шкала воспринимаемого стресса-10» / В. А. Абабков [и др.] // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 16: Психология. Педагогика. – 2016. – № 2. – С. 6–15. https://doi.org/10.21638/11701/spbu16.2016.202Ababkov V. A., Barisnikov K., Vorontzova-Wenger O. V., Gorbunov I. A., Kapranova S. V., Pologaeva E. A., Stuklov K. A. Validation of the Russian version of the questionnaire “Scale of perceived stress–10”. Vestnik of Saint-Petersburg University. Series 16. Psychology. Education, 2016, no. 2, pp. 6–15 (in Russian). https://doi.org/10.21638/11701/spbu16.2016.202Look beyond Catechol-O-Methyltransferase genotype for cathecolamines derangement in migraine: the BioBIM rs4818 and rs4680 polymorphisms study / M. L. De Marchis [et al.] // J. Headache Pain. – 2015. – Vol. 16, N 1. – P. 37–45. https://doi.org/10.1186/s10194-015-0520-xDe Marchis M. L., Barbanti P., Palmirotta R., Egeo G., Aurilia C., Fofi L., Piroso S., Ialongo C., Della-Morte D., D’Andrea G., Ferroni P., Guadagni F. Look beyond Catechol-O-Methyltransferase genotype for cathecolamines derangement in migraine: the BioBIM rs4818 and rs4680 polymorphisms study. Journal of Headache and Pain, 2015, vol. 16, no. 1, pp. 37–45. https://doi.org/10.1186/s10194-015-0520-xDean, B. Associations between catechol-O-methyltransferase (COMT) genotypes at rs4818 and rs4680 and gene expression in human dorsolateral prefrontal cortex / B. Dean, G. M. Parkin, A. S. Gibbons // Exp. Brain Res. – 2020. – Vol. 238, N 2. – P. 477–486. https://doi.org/10.1007/s00221-020-05730-0Dean B., Parkin G. M., Gibbons A. S. Associations between catechol-O-methyltransferase (COMT) genotypes at rs4818 and rs4680 and gene expression in human dorsolateral prefrontal cortex. Experimental Brain Research, 2020, vol. 238, no. 2, pp. 477–486. https://doi.org/10.1007/s00221-020-05730-0Genomic organization of the human catechol O-methyltransferase gene and its expression from two distinct promoters / J. Tenhunen [et al.] // Eur. J. Biochem. – 1994. – Vol. 223, N 3. – P. 1049–1059. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1994.tb19083.xTenhunen J., Salminen M., Lundstrom K., Kiviluoto T., Savolainen R., Ulmanen I. Genomic organization of the human catechol O-methyltransferase gene and its expression from two distinct promoters. European Journal of Biochemistry, 1994, vol. 223, no. 3, pp. 1049–1059. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1994.tb19083.xA haplotype implicated in schizophrenia susceptibility is associated with reduced COMT expression in human brain / N. J. Bray [et al.] // Am. J. Hum. Genet. – 2003. – Vol. 73, N 1. – P. 152–161. https://doi.org/10.1086/376578Bray N. J., Buckland P. R., Williams N. M., Williams H. J., Norton N., Owen M. J., O’Donovan M. C. A Haplotype implicated in schizophrenia susceptibility is associated with reduced COMT expression in human brain. American Journal of Human Genetics, 2003, vol. 73, no. 1, pp. 152–161. https://doi.org/10.1086/376578Effect of COMT Val108/158 Met genotype on frontal lobe function and risk for schizophrenia / M. F. Egan [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. – 2001. – Vol. 98, N 12. – P. 6917–6922. https://doi.org/10.1073/pnas.111134598Egan M. F., Goldberg T. E., Kolachana B. S., Callicott J. H., Mazzanti C. M., Straub R. E., Goldman D., Weinberger D. R. Effect of COMT Val108/158 Met genotype on frontal lobe function and risk for schizophrenia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2001, vol. 98, no. 12, pp. 6917–6922. https://doi.org/10.1073/pnas.111134598Regulatory Polymorphisms in Human DBH Affect Peripheral Gene Expression and Sympathetic Activity / E. S. Barrie [et al.] // Circ. Res. – 2014. – Vol. 115, N 12. – P. 1017–1025. https://doi.org/10.1161/circresaha.116.304398Barrie E. S., Weinshenker D., Verma A., Pendergrass S. A., Lange L. A., Ritchie M. D., Wilson J. G., Kuivaniemi H., Tromp G., Carey D. J., Gerhard G. S., Brilliant M. H., Hebbring S. J., Cubells J. F., Pinsonneault J. K., Norman G. J., Sadee W. Regulatory Polymorphisms in Human DBH Affect Peripheral Gene Expression and Sympathetic Activity. Circulation Research, 2014, vol. 115, no. 12, pp. 1017–1025. https://doi.org/10.1161/circresaha.116.304398Association of regulatory variants of dopamine β-hydroxylase with cognition and tardive dyskinesia in schizophrenia subjects / T. J. Punchaichira [et al.] // J. Psychopharmacol. Oxf. Engl. – 2020. – Vol. 34, N 3. – P. 358–369. https://doi.org/10.1177/0269881119895539Punchaichira T. J., Mukhopadhyay A., Kukshal P., Bhatia T., Deshpande S. N., Thelma B. K. Association of regulatory variants of dopamine β-hydroxylase with cognition and tardive dyskinesia in schizophrenia subjects. Journal of Psychopharmacology, 2020, vol. 34, no. 3, pp. 358–369. https://doi.org/10.1177/0269881119895539The dopamine β-hydroxylase –1021C/T polymorphism is associated with the risk of Alzheimer’s disease in the Epistasis Project / O. Combarros [et al.] // BMC Med. Genet. – 2010. – Vol. 11, N 1. – Р. 162–172. https://doi.org/10.1186/1471-2350-11-162Combarros O., Warden D. R., Hammond N., Cortina-Borja M., Belbin O., Lehmann M. G., Wilcock G. K., Brown K., Kehoe P. G., Barber R., Coto E., Alvarez V., Deloukas P., Gwilliam R., Heun R., Kölsch H., Mateo I., Oulhaj A., AriasVásquez A., Schuur M., Aulchenko Yu. S., Ikram M. A., Breteler M. M., van Duijn C. M., Morgan K., Smith A. D., Lehmann D. J. The dopamine β-hydroxylase -1021C/T polymorphism is associated with the risk of Alzheimer’s disease in the Epistasis Project. BMC Medical Genetics, 2010, vol. 11, no. 1, pp. 162–172. https://doi.org/10.1186/1471-2350-11-162Effects of cultural intensity and density regime treatment on post-thinning loblolly pine individual tree DBH increment in the lower coastal plain of the southeastern United States / J. T. Perren [et al.] // Proc. 18th Bienn. South. Silvic. Res. Conf. E-Gen Tech Rep SRS-212 Asheville NC US Dep. Agric. For. Serv. South. Res. Stn. 614 P. – 2016. – Vol. 212. – P. 288–292.Perren J. T., Effects of cultural intensity and density regime treatment on post-thinning loblolly pine individual tree DBH increment in the lower coastal plain of the southeastern United States. Proceedings of the 18th Biennial Southern Silvicultural Research Conference. E-Gen Tech Rep SRS-212 Asheville NC US Dep. Agric. For. Serv. South. Res. Stn. 614 P, 2016, vol. 212, pp. 288–292.

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