Изучение влияния полиморфизма C677T гена MTHFR на риск формирования несиндромальных орофациальных расщелин

Изучение влияния полиморфизма C677T гена MTHFR на риск формирования несиндромальных орофациальных расщелин

Т.И. Мещерякова, С.И. Маркова, С.С. Жилина, Г.В. Гончаков, С.Г. Гончакова, А.А. Абрамов, Г.Р. Мутовин

Научно-практический центр медицинской помощи детям с пороками развития черепно-лицевой области и врожденными заболеваниями нервной системы, Департамента здравоохранения Москвы

Study of the impact of the MTHFR gene polymorphism C677Ton risk for nonsyndromic orofacial clefts

T.I. Meshcheryakova, S.I. Markova, S.S. Zhilina, G.V. Gonchakov, S.G. Gonchakova, A.A. Abramov, G.R.. Mutovin

Research-and-Practical Center of Medical Care for Children with Craniofacial Anomalies and Congenital Diseases of the Nervous System, Departament of health of Moscow

Мутации в гене метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) в различных популяциях мира рассматриваются как факторы риска формирования врожденных пороков развития и, вероятно, хромосомных болезней. В настоящей статье представлены результаты анализа влияния полиморфизма C677Tгена MTHFR на риск возникновения несиндромальных врожденных расщелин губы и/или неба у славянского населения России. Исследование проведено на выборке из 102 семей, в которых родились дети с несиндромальными орофациальными расщелинами. В результате исследования ассоциации между данным полиморфизмом и несиндромальными врожденными расщелинами губы и/или неба не установлено.

Ключевые слова: дети, врожденные расщелины губы и/или неба, полиморфизм, метилентетрагидрофолатредуктаза, полиморфизм C677T, ген MTHFR.

Methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) gene mutations in various world populations are considered as risk factors for congenital malformations and, probably, chromosome diseases. This paper gives the results of an analysis of the impact of the MTHFR gene polymorphism C677T on the risk of nonsyndromic congenital cleft lip and/or palate among the Slavic population of Russia. The study was conducted on a sample of 102 families with children born with nonsyndromic orofacial clefts. It established no association between this polymorphism and nonsyndromic congenital cleft lip and/or palate.

Key words: children, congenital cleft lip and/or palate, polymorphism, methylenetetrahydrofolate reductase, C677Tpolymorphism, MTHFR gene.

Врожденные расщелины губы и/или неба являются одними из самых распространенных врожденных дефектов у детей, могут встречаться как изолированные состояния либо являться симптомом наследственных синдромов. Средняя частота несин-дромальных врожденных расщелин губы и/или неба

© Коллектив авторов, 2013

Ros Vestn Perinatol Pediat 2013; 3:38-41

Адрес для корреспонденции: Мещерякова Татьяна Ивановна — н.с. лаборатории клинической генетики Научно-практического центра медицинской помощи детям с врожденными пороками развития челюстно-лицевой области и врожденными заболеваниями нервной системы Департамента здравоохранения Москвы

Маркова Станислава Игоревна — врач-генетик-лаборант Жилина Светлана Сергеевна — к.м.н., в.н.с.

Абрамов Александр Андреевич — ст.н.с., зав. генетической лабораторией Гончаков Геннадий Васильевич — д.м.н., гл.н.с., рук. группы челюстно-лице-вой хирургии и ЛОР-патологии

Гончакова Светлана Геннадьевна — к.м.н., зав. отделением челюстно-лицевой хирургии

Мутовин Геннадий Романович — д.м.н., проф., гл.н.с., рук. генетической службы

119620 Москва, ул. Авиаторов, д. 38

составляет от 0,41 до 1,2 случая на 1000 новорожденных по субъектам РФ и существенно не отличается от данных регистра EUROCAT (0,39-1,39) [1].

В большинстве случаев врожденные расщелины губы и/или неба относятся к мультифакторным врожденным порокам развития, где существенное значение имеют как генетические, так и экзогенные факторы. Среди экзогенных факторов выделяют воздействие во время беременности физических, химических факторов, неполноценного и несбалансированного питания, гормональных нарушений, ядов, ряда лекарственных веществ и биологических агентов (вирусы, бактерии и их токсины, простейшие) и др. В последние годы широкое распространение получили исследования полиморфных вариантов генов как факторов генетической предрасположенности в развитии данной патологии. Получены достоверные сведения о влиянии на риск развития расщелин губы и/или неба генетических полиморфизмов ряда генов: Ш6, MDR1, МТНЕЯ, ADH1A, ADH1B, ADH1C, МШ, NAT2A, СУРЫ1, и др. [2—4].

В настоящее время в литературе обсуждается, что нарушение в фолатном цикле, в том числе обусловленное полиморфизмом С677Т в гене 5,10-ме-тилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR), может приводить к повышенной вероятности развития дефектов невральной трубки, хромосомных аномалий и других врожденных пороков развития у потомства. Для нас представляет большой интерес анализ влияния полиморфизма С677Т гена MTHFR на риск развития несиндромальных врожденных расщелин губы и/или неба у славянского населения России.

Метилентетрагидрофолатредуктаза является важным ферментом в метаболизме фолиевой кислоты. Ген MTHFR (хромосомная локализация 1р36.3) состоит из 2200 пар нуклеотидов и содержит 11 экзонов. Основным продуктом гена является обладающий каталитической активностью белок массой 77 кД. В некоторых тканях человека обнаруживается малая изоформа этого белка массой 70 кД. Ген MTHFR катализирует конверсию (восстановление) 5,10-мети-ленгидрофолата — основной циркулирующей формы фолатов. Полиморфизм С677Т гена MTHFR характеризуется заменой аланина на валин, что снижает активность метилентетрагидрофолатредуктазы и приводит к развитию умеренной гипергомоцистеинемии. Производные фолиевой кислоты особенно необходимы для активно пролиферирующих клеток в процессе эмбриогенеза, участвуют в метилировании ДНК и связаны с геномной нестабильностью [5, 6].

Около половины населения в мире являются гетерозиготными носителями полиморфизма С677Т гена MTHFR [7]. Частота гомозиготного носительства зависит от популяции и этнической принадлежности: от 1% среди афроамериканцев до 20—35% среди жителей Италии, Испании и Мексики [8]. В разных регионах Российской Федерации вариабильность частот гомозигот С677Т находится в пределах 4,6—13% [9].

На сегодняшний день нет убедительных доказательств того, что употребление фолиевой кислоты на ранних сроках беременности приводит к снижению риска возникновения орофациальных расщелин.

Целью настоящей работы явилось изучение влияния полиморфизма С677Т гена MTHFR на риск возникновения несиндромальных врожденных расщелин губы и/или неба у славянского населения России.

характеристика детей и методы исследования

Для определения частоты полиморфизма С677Т гена MTHFR было проведено исследование у 102 детей с несиндромальными расщелинами губы и/или неба и их матерей. Все дети были осмотрены на предмет исключения наследственной синдромальной пато-

логии. По показаниям проведено цитогенетическое обследование для исключения хромосомной патологии у данной группы детей. Группа контроля состояла из 57 здоровых детей и их матерей. Критерием отбора в контрольную группу являлось практическое здоровье детей и их матерей на момент обследования и отсутствие родственников с врожденными расщелинами губы и/или неба. Отцы не включены в исследование, так как в большинстве случаев они не были доступны для нас. Во всех случаях при заборе биологического материала получено письменное информационное согласие на исследование.

В качестве биологического материала для молекулярных исследований гена MTHFR использовалась слюна. Первоначально образцы слюны обрабатывали протеиназой К. Выделение ДНК проводили методом фенол-хлороформной депротеинизации с последующей этанольной преципитацией. Полиморфизм C677T гена MTHFR исследовали с использованием аллельспецифической полимеразной цепной реакции и последующим электрофорезом продукта в 10% полиакриламидном геле с подтверждением выявленных изменений двусторонним секвенированием. Секвенирование проводили на анализаторе ABI Prism 3130 xl (AppliedBioSystems).

Также были проведены исследования данного полиморфизма методом Real Time PCR с использованием набора AppliedBioSystems для определения полиморфизма C677T гена MTHFR.

Распределение гаплотипов исследуемого полиморфизма проверяли на соответствие равновесию Харди — Вайнберга с помощью критерия %2.

результаты

Результаты исследования частоты полиморфизма C677T гена MTHFR у детей с расщелинами губы и/или неба представлены в таблице. Для оценки ассоциации аллеля Т с развитием расщелин губы и/или неба у детей проведено сравнение встречаемости аллелей С и Тв исследуемых группах. При уровне значимости: р<0,05 и df=1 критическое значение Х2=3,842.

Значение %2, полученное в настоящем исследовании, составило 1,95, что констатирует отсутствие достоверно значимых различий распределения аллелей С и Т исследуемого полиморфизма у женщин, имеющих детей с врожденными расщелинами губы и/или неба, по сравнению с контрольной группой.

обсуждение

При оценке риска возникновения орофациальных расщелин большое значение имеет изучение особенностей материнского и младенческого генотипов. Современные представления о процессах форми-

Таблица. частота гаплотипов и аллелей полиморфного варианта С677Тгена MTHFR в исследуемых группах

Группа обследуемых Количество Гаплотип Аллель

человек (хромосом) СС (норма) СТ ТТ С Т

Дети с расщелиной 102

Матери детей с расщелиной 101

Здоровые дети 57

Матери здоровых детей 57

рования несиндромальных врожденных расщелин губы и/или неба основаны на том, что эффект внеш-несредового воздействия реализуется в результате либо очень интенсивного действия отдельного фактора, либо комбинированного влияния нескольких факторов. При этом организм матери, во-первых, должен быть генетически восприимчив к действию повреждающих внешнесредовых факторов, во-вторых, унаследованные генетические особенности плода по-разному проявляются при воздействии тех или иных внешнесредовых факторов и, в-третьих, сам агент дает повреждающий эффект тогда, когда он действует в соответствующей дозе и в критический момент эмбриогенеза лицевой области.

Проведенный анализ является частью нашего крупного проекта по изучению генетических факторов риска возникновения врожденных расщелин губы и/или неба. Полученные результаты исследования полиморфизма C677T гена MTHFR не выявили ассоциации между аллелем Т и развитием несиндромальных расщелин губы и/или неба.

Результаты настоящего исследования согласуются с таковыми в отношении популяций северной части Венесуэлы, Китая и США [10-12].

В Индии получены интересные результаты, показывающие, что гомозиготные носители C677T гена MTHFR имеют существенный риск развития врожденных расщелин губы и/или неба у потомства, а гетерозиготы C677T, напротив, имеют незначительный риск по данной патологии [13]. Эти же авторы отметили, что комбинация гаплотипов 820GG гена IRF6 с C677T гена MTHFR значительно увеличивает риск возникновения несиндромальных расщелин губы и/или неба [13].

В литературе существуют и другие данные, полученные при обследовании населения Норвегии, которые указывают на значительное увеличение риска возникновения расщелины неба у детей, имеющих одну или две копии аллеля C677T гена MTHFR.

Эти результаты свидетельствуют в пользу гипотезы, что прием фолиевой кислоты может играть роль в снижении количества случаев возникновения расщелин неба. Тем не менее эти же исследователи отметили, что риск формирования расщелины неба у детей, имеющих данный полиморфизм, был явно выше в случаях, когда мать принимала фолиевую кислоту на ранних сроках беременности [14]. В Нидерландах установили, что в группе матерей с гаплотипа-ми C677T или 1298СС гена MTHFR, не получавших дополнительно фолиевую кислоту на ранних сроках беременности, риск появления потомства с врожденными расщелинами губы и/или неба увеличивался [15].

заключение

Таким образом, проведенное нами исследование позволило установить частоту полиморфизма C677T гена MTHFR в группе детей с врожденными расщелинами губы и/или неба и их матерей. Полученные результаты не подтверждают влияния полиморфизма C677T гена MTHFR на повышение риска формирования несиндромальных врожденных расщелин губы и/или неба среди славянского населения России.

Учитывая популяционное разнообразие распределения полиморфизма C677T гена MTHFR, можно предположить, что иные варианты в других генах, участвующих в фолатном цикле, могут усиливать или ослаблять влияние данного полиморфизма на развитие орофациальных расщелин. При этом в различных популяциях полиморфизмы в других генах фолатного обмена могут быть распределены по-разному и определять общее влияние на развитие расщелины губы и неба. В дальнейшем представляет интерес включить в исследование наиболее значимые точковые мутации других генов фолатного цикла, а также увеличить выборку как для больных, так и для здоровых.

ЛИТЕРАТУРА

1. Демикова Н.С., Кобринский Б.А. Эпидемиологический мониторинг врожденных пороков развития в Российской Федерации. М: Пресс-Арт 2011; 236.

2. Lourenco da Silva A., Arilho Ribeiro L., Cooper M. et al. Transmission analysis of candidate genes for nonsyndromic oral clefts in Brazilian parent-child triads with recurrence. Genetics and Molecular Biology 2006; 29: 3: e439—442.

3. Jugessur A., Min Shi, Gjessing H.K. et al. Fetal genetic risk of isolated cleft lip only (CLO) versus isolated cleft lip and palate (CLP): A sub-phenotype analysis using two population-based studies of orofacial clefts in Scandinavia. Birth Defects Research (Part A): Clinical and Molecular Teratology 2011; 91: 2: e85—92.

4. Murthy J,, Bhaskar L.V.K.S. Current concepts in genetics of nonsyndromic clefts. Indian J Plastic Surg 2009; 42: 1: e68—81.

5. Tamura T., Picciano M.F. Folate and human reproduction. Am J Clin Nutr 2006; 83: 5: e993—1016.

6. Friso P., Girelli D, Trabetti E. et al. The MTHFR 1298A>C polymorphism and genomic DNA methylation in human lymphocytes. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2005; 14: 4: e938—943.

7. Candito M., Rivet R., Herbeth B. et al. Nutritional and genetic determinants of vitamin В and homocysteine metabolisms in neural tube defects: a multicenter case-control study. Am J Med Genet 2008; 146A: 9: e1128-1133.

8. Gueant-Rodriguez R.M., Gueant J.L., Debard R. et al. Prevalence of methylenetetrahydrofolate reductase 677T and 1298C alleles and folate status: A comparative study in Mexican, West African, and European populations. Am J Clin Nutr 2006; 83: e701—707.

9. Панкова Е.Е, Зинченко Л.В., Матулевич С.А. и др. Полиморфизм 677T гена MTHFR как фактор риска врожденной патологии у потомства. Кубан науч мед вестн 2009; 6: 144—147.

10. Sözen M.A., Tolarova M.M., Spritz, RA. The common MTHFR 677T and A1298C variants are not associated with the risk of non-syndromic cleft lip/palate in northern Venezuela. J Genet Genomics 2009; 36: 5: e283—288.

11. Blanton S.H., Henry R.R., Quiping Yuan et al. Folat pathway and nonsyndromic cleft lip and palate. Birth Defects Research (Part A). Clin Molecul Teratol 2011; 91: 1: e50—60.

12. Wan W.D., Wang L.J., Zhou X.P. et al. Relationship between nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate (NSCL/P) and genetic polymorphisms of MTHFR 677T and A1298C. Zhonghua Zheng Xing Wai Ke Za Zhi 2006; 22: 1: e8—11.

13. Ali A., Singh S.K., Raman R. MTHFR 677T alone and IRF6 820GG together with MTHFR 677T, but not MTHFR A1298C, are risks for nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in an Indian population. Genet Test Mol Biomarkers 2009; 13: 3: e355—360.

14. Jugessur A., Wilcox A.J., Lie R.T. et al. Exploring the Effects of Methylenetetrahydrofolate Reductase Gene Variants 677T and A1298C on the Risk of Orofacial Clefts in 261 Norwegian Case-Parent Triads. Am J Epidemiol 2003; 157: e1083—1091.

15. Van Rooij I.A., Vermeij-Keers C, Kluijtmans L.A. et al. Does the Interaction between Maternal Folate Intake and the Methylenetetrahydrofolate Reductase Polymorphisms Affect the Risk of Cleft Lip with or without Cleft Palate? Am J Epidemiol 2003; 157: e583—591.

Поступила 29.11.12