Annals of Clinical and Experimental NeurologyAnnals of Clinical and Experimental NeurologyАнналы клинической и экспериментальной неврологии2075-54732409-2533Eco-Vector124810.17816/ACEN.1248PBNTQHOriginal articlesОригинальные статьиResearch ArticleAssociation of COMT and MAO-B gene polymorphic variants with sensitivity to dopaminergic therapy in patients with Parkinson’s diseaseАссоциация полиморфных вариантов генов COMT и MAO-B с чувствительностью к дофаминергической терапии у пациентов с болезнью Паркинсонаhttps://orcid.org/0000-0002-5674-4426KhabarovaYuliya I.ХабароваЮлия Ильинична
Russian Federation

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

м. н. с., врач-невролог, зав. неврологическим отделением Центра нейродегенеративных заболеваний Клиники

september062007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4159-500XTappakhovAlexey A.ТаппаховАлексей Алексеевич
Russian Federation

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

канд. мед. наук, доцент каф. «Неврология и психиатрия» Медицинского института, с. н. с. Центра нейродегенеративных заболеваний

september062007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1062-1540PopovaTatiana E.ПоповаТатьяна Егоровна
Russian Federation

Dr. Sci. (Med.), neurologist

д-р мед. наук, врач-невролог

september062007@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-9677-7526MaksimovaNadezhda E.МаксимоваНадежда Евгеньевна
Russian Federation

biologist, Center for predictive medicine and bioinformatics

биолог Центра предиктивной медицины и биоинформатики

september062007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5378-2128AsekritovaAleksandra S.АсекритоваАлександра Степановна
Russian Federation

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

канд. мед. наук, доцент каф. «Внутренние болезни и общеврачебная практика (семейная медицина)» Медицинского института, зав. Центром предиктивной медицины и биоинформатики

september062007@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5499-9524TatarinovaOlga V.ТатариноваОльга Викторовна
Russian Federation

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

д-р мед. наук, главный врач, с. н. с.

september062007@mail.ruYakut Scientific Center for Complex Medical ProblemsЯкутский научный центр комплексных медицинских проблемM.K. Ammosov North-Eastern Federal UniversityСеверо-Восточный федеральный университет имени М.К. АммосоваLotus Medical ClinicМедицинская клиника «Лотос»Republican Clinical Hospital No. 3Республиканская клиническая больница № 31010202519355621312202421032025Copyright ©; 2025, Khabarova Y.I., Tappakhov A.A., Popova T.E., Maksimova N.E., Asekritova A.S., Tatarinova O.V.Copyright ©; 2025, Хабарова Ю.И., Таппахов А.А., Попова Т.Е., Максимова Н.Е., Асекритова А.С., Татаринова О.В.2025Khabarova Y.I., Tappakhov A.A., Popova T.E., Maksimova N.E., Asekritova A.S., Tatarinova O.V.Хабарова Ю.И., Таппахов А.А., Попова Т.Е., Максимова Н.Е., Асекритова А.С., Татаринова О.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://annaly-nevrologii.com/pathID/article/view/1248

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.

Введение. Препараты леводопы и другие дофаминергические препараты остаются основой фармакотерапии болезни Паркинсона (БП). В метаболизме дофамина ключевую роль играют два фермента: катехол-О-метилтрансфераза и моноаминоксидаза типа Б, которые кодируются генами COMT и MAO-B соответственно.

Целью настоящего исследования явилось изучение возможной взаимосвязи между выраженностью ответа на дофаминергическую терапию и носительством полиморфных вариантов генов COMT (rs4680) и MAO-B (rs1799836) у пациентов с БП.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 96 пациентов с БП 2–3-й стадии по модифицированной шкале Hoehn–Yahr. Большинство пациентов (n = 64; 66,7%) принимали препараты леводопы/карбидопы, 40,6% пациентов — комбинированную дофаминергическую терапию. Всем включённым в исследование пациентам проводили тест эффективности принимаемой дофаминергической терапии с расчётом разности двигательного дефицита, оценённого по 3-й части Унифицированной рейтинговой шкалы БП, в фазах наихудшего и наилучшего самочувствия (в %). Определение полиморфных вариантов генов COMT и MAO-B проведено методом полимеразной цепной реакции в реальном времени.

Результаты. Аллельный анализ показал, что носители аллеля G гена COMT (rs4680) лучше отвечают на дофаминергическую терапию, чем носители аллеля A (43,78 ± 18,15% против 38,53 ± 16,58%; p = 0,038). Среди мужчин мы не обнаружили значимых различий по чувствительности к дофаминергической терапии в зависимости от носительства полиморфных вариантов гена MAO-B (rs1799836), а женщины — носители генотипа CC характеризовались лучшим ответом на дофаминергическую терапию, чем гетерозиготы TC (35,45 ± 17,78% против 55,16 ± 11,22%; p = 0,019).

Заключение. Основываясь на полученных данных, можно предположить, что не только развитие лекарственных дискинезий и моторных флуктуаций, но и чувствительность к дофаминергической терапии в целом у пациентов с БП может быть обусловлена носительством определённых полиморфных вариантов генов COMT и MAO-B.

Parkinson’s diseasepolymorphismlevodopadopamineMAO-BCOMTболезнь Паркинсонаполиморфные вариантылеводопадофаминMAO-BCOMTArmstrong 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.2019.22360Tolosa 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)00030-2Deliz 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-wHirsch 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:10.1159/000445751Fedotova 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-2022-12471Федотова ЕЮ, Абрамычева НЮ, Яковенко ЕВ, и др. Эпигенетика нейродегенеративных заболеваний , сопровождающихся расстройствами движений. Бюллетень Национального общества по изучению болезни Паркинсона. 2022; (2):215–218. doi:10.24412/2226-079X-2022-12471Pringsheim 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.0000000000012868Fedotova 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-2022-12471Levin 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.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.0000000000012868DeMaagd 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=PMC4571848Левин ОС, Артемьев ДВ, Бриль ЕВ, Кулуа ТК. Болезнь Паркинсона : современные подходы к диагностике и лечению. Практическая медицина. 2017;1(102):45–51Fatima 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/s12291-022-01046-8DeMaagd 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=PMC4571848Muellner 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.2015.02.009Fatima 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/s12291-022-01046-8Löhle 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:10.1155/2022/5597503Muellner 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.2015.02.009Xu 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.2016.08.005Löhle 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:10.1155/2022/5597503Sampaio 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.1096Xu 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.2016.08.005Akhmadeeva 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.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.1096Ivanova 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/jpps29903Ахмадеева ГН, Хидиятова ИМ, Насибуллин ТР, Байтимеров АР, Магжанов РВ, Хуснутдинова ЭК. Исследование ассоциации полиморфных вариантов генов дофаминергической системы (DRD1, DRD2, DRD3, DRD4, TH, COMT и MAO-B) с идиопатической болезнью Паркинсона. Якутский медицинский журнал. 2017;(3):5–9.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/s41598-020-65332-2Akhmadeeva 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.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/s40035-017-0081-9Ivanova 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/jpps29903Liu 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:10.5144/0256-4947.2014.12Zhao 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/s41598-020-65332-2Kakinuma 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.2020.100239Xiao 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/s40035-017-0081-9Bialecka 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.0b013e328306c2f2Liu 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:10.5144/0256-4947.2014.12Kakinuma 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.2020.100239Bialecka 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