сотрудник
Уфа, Россия
сотрудник
аспирант
Уфа, Республика Башкортостан, Россия
сотрудник
сотрудник с 01.01.2004 по настоящее время
Уфа, Республика Башкортостан, Россия
ГРНТИ 76.29 Клиническая медицина
ОКСО 31.02.06 Стоматология профилактическая
ББК 566 Стоматология
ТБК 5773 Стоматология
Аннотация Предмет. Изучение значимости определения полиморфных вариантов -1298A>C и -677C>T гена метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) в прогнозировании врожденной патологии челюстно-лицевой области. Цель — изучить роль полиморфизмов -1298A>C и -677C>T гена фолатного цикла MTHFR в формировании врожденной патологии челюстно-лицевой области (ЧЛО). Методология. Проведен сравнительный анализ распределения частот генотипов и аллелей по полиморфизмам -1298А>C и -677C>T гена MTHFR в группе больных с врожденной патологией ЧЛО (n=37) и группе контроля (n=46). Результаты. Проведенный анализ показал, что гетерозиготный генотип АС в группе контроля встречается достоверно чаще, чем у больных с врожденной патологией ЧЛО (67,4 и 35,1 % соответственно) (χ 2 = 7,32; р = 0,0008). Генетическим маркером врожденной патологии ЧЛО является генотип СС полиморфного локуса -1298А>C гена MTHFR. Выявлена высокая частота гомозиготного по мутации генотипа CC у больных с врожденной патологией ЧЛО — 13,6 % (в группе контроля — 2 %). При расчете показателя отношения шансов были получены значения (OR —7,32; CI95% — 1,51—48,51), подтверждающие прогностическую значимость мутантного генотипа СС -1298А>C гена MTHFR в отношении риска развития врожденной патологии ЧЛО. По распределению частот генотипов и аллелей локуса -677C>T гена MTHFR статистически значимых различий между исследуемыми группами не выявлено. Выводы. Генетическим маркером врожденной патологии челюстно-лицевой области является генотип СС полиморфного локуса -1298А>C гена MTHFR. Полученные данные можно использовать в прогнозировании врожденной патологии челюстно-лицевой области с целью проведения лечебно-профилактических мероприятий.
врожденные пороки развития, зубочелюстные аномалии, врожденные расщелины губы и неба, полиморфизм, ген MTHFR
Введение
Врожденные пороки (ВП) челюстно-лицевой области в этиологическом понимании являются сложной по клиническому и генетическому составу группой заболеваний, которая включает в себя различные формы: хромосомные, мультифакториальные, моногенные и тератогенные. Несмотря на широкое освещение вопроса о причинах возникновения данных врожденных пороков, исследования взаимосвязи различных экзогенных и эндогенных факторов недостаточно информативны и очень разноречивы [1, 3, 5, 6, 14, 17, 18, 21].
Многочисленные литературные данные, полученные в результате семейных и близнецовых исследований, свидетельствуют о существенной роли генетических факторов в развитии ВП ЧЛО. Выявление причин возникновения патологий челюстно-лицевой области, в том числе генетических, является необходимым условием для обоснования и проведения их эффективной профилактики [1, 9, 10, 13, 15, 16, 19, 20].
Одним из наиболее распространенных подходов к изучению наследственной предрасположенности к ВП ЧЛО, как и любого другого заболевания многофакторной природы, является изучение ассоциаций между вариантами генетического полиморфизма генов-кандидатов. Среди множества генетических факторов, влияющих на развитие врожденной патологии человека, важная роль отводится генетическим нарушениям энзимов, участвующих в метаболизме гомоцистеина, на который особенное влияние оказывает фолиевая кислота [4, 7, 8, 22, 23].
Метилентетрагидрофолатредуктаза (MTHFR) является ключевым ферментом в клеточном метилировании, катализируя необратимое восстановление 5,10-метилен-тетрагидрофолата до 5-метилтетрагидрофолата, который поставляет метальные группы для превращения гомоцистеина в метионин, а также необходим для поддержания паттерна метилирования ДНК. В работах по исследованию фолатного метаболизма было показано, что дефицит фолата повышает восприимчивость к инфекциям и ассоциирован с различными нарушениями, связанными с активацией клеточной иммунной системы (Тh1 иммунный ответ) [2, 24, 25].
Ген, кодирующий данный фермент, локализован на коротком плече 1 хромосомы (1р36.3), состоит из 11 экзонов и охватывает 20,329 т.п.о. геномной ДН. Изменения в гене MTHFR могут приводить к снижению активности фермента и гипергомоцистеинемии. На настоящий момент идентифицирован ряд полиморфных вариантов в гене MTHFR, наиболее значимыми из которых считаются -677С>Т и -1298А>С [5, 6, 9, 12, 25].
Полиморфный вариант -677С>Т гена MTHFR (замена Ala222Val в каталитическом домене) обуславливает снижение термостабильности и каталитической активности экспрессируемого фермента MTHFR, причем у носителей гетерозиготного варианта сохраняется 60 % от активности нативного фермента, а у носителей гомозиготного варианта — всего 30 [2, 9, 14, 16, 25].
Наличие однонуклеотидной замены -1298А>С (Glu429Ala) приводит к менее резкому снижению каталитической активности, так как у носителей гомозиготного варианта сохраняется до 60 % от активности нативного фермента. Данные однонуклеотидные замены, оказывая влияние на функциональную активность фермента, могут модулировать риск возникновения дефектов заращения невральной трубки, синдрома Дауна, шизофрении, некоторых видов рака и других заболеваний [11, 12, 16].
Цель — изучить роль полиморфизмов -1298A>C и -677C>T гена фолатного цикла MTHFR в формировании врожденной патологии ЧЛО.
Материалы и методы
Проведен сравнительный анализ распределения частот генотипов и аллелей по полиморфизмам -1298А>C и -677C>T гена MTHFR в группе больных с врожденной патологией челюстно-лицевой области (n=37) и группе контроля (n=46) (табл. 1, 2).
Таблица 1
Сравнительный анализ частот генотипов и аллелей полиморфного локуса -1298A>C гена MTHFR в группе больных с ВП ЧЛО и контрольной группе
Table 1. Comparative analysis of the frequencies of genotypes and alleles of the polymorphic locus -1298A> C of the MTHFR gene in patients with congenital pathology of the maxillofacial area
|
MTHFR |
Основная группа |
Контрольная группа |
χ2
|
p
|
OR
|
CI (95%)
|
||
|
абс. |
частота (%) |
абс. |
частота (%) |
|||||
|
Генотипы |
||||||||
|
AA |
19 |
51,3 |
15 |
32,6 |
2,25 |
0,13 |
2,18 |
0,82—5,89 |
|
AC |
13 |
35,1 |
30 |
65 |
7,32 |
0,008 |
0,26 |
0,09—0,72 |
|
CC |
5 |
13,6 |
1 |
2 |
7,21 |
0,008 |
7,32 |
1,51—48,51 |
|
Всего |
37 |
100 |
46 |
100 |
- |
- |
- |
- |
|
Аллели |
||||||||
|
A |
51 |
68,9 |
61 |
66,3 |
0,04 |
0,85 |
1,13 |
0,56—2,29 |
|
C |
23 |
31,1 |
31 |
33,7 |
0,04 |
0,85 |
0,89 |
0,44—1,8 |
|
Всего |
74 |
100 |
92 |
100 |
- |
- |
- |
- |
Таблица 2
Сравнительный анализ частот генотипов и аллелей полиморфного локуса -677C>T гена MTHFR в группе больных с ВП ЧЛО и контрольной группе
Table 2. Comparative analysis of frequencies of genotypes and alleles of the polymorphic locus -677C> T of the MTHFR gene in patients with congenital malformations of the maxillofacial area
|
MTHFR |
Основная группа |
Контрольная группа |
χ2
|
p
|
OR
|
CI (95 %)
|
||
|
абс. |
частота (%) |
абс. |
частота (%) |
|||||
|
Генотипы |
||||||||
|
CC |
16 |
43,2 |
25 |
54,3 |
0,62 |
0,43 |
0,64 |
0,24—1,67 |
|
CT |
20 |
54,1 |
19 |
41,3 |
0,88 |
0,35 |
1,67 |
0,64—4,4 |
|
TT |
1 |
2,7 |
2 |
4,4 |
0,0005 |
1,0005 |
0,61 |
0,02—9,15 |
|
Всего |
37 |
100 |
46 |
100 |
- |
- |
- |
- |
|
Аллели |
||||||||
|
C |
52 |
70,3 |
69 |
75 |
0,26 |
0,61 |
0,79 |
0,38—1,66 |
|
T |
22 |
29,7 |
23 |
25 |
0,26 |
0,61 |
1,27 |
0,6—2,67 |
|
Всего |
74 |
100 |
92 |
100 |
- |
- |
- |
- |
Результаты
В группе больных с ВП ЧЛО чаще встречается генотип АА по сравнению с группой контроля (51,3 и 32,6 % соответственно), однако различия статистически не достоверны (χ2 = 2,25; р = 0,13). Гетерозиготный генотип АС достоверно чаще встречается в группе контроля (67,4 %) относительно к группе больных с ВП ЧЛО (35,1 %) (χ 2 = 7,32; р = 0,0008). Вместе с тем у больных с ВП ЧЛО выявлена высокая частота гомозиготного по мутации генотипа CC — 13,6 % (в группе контроля — 2 %). При расчете показателя отношения шансов были получены значения (OR-7,32; CI95%-1,51–48,51), подтверждающие прогностическую значимость мутантного генотипа СС -1298А>C гена MTHFR в отношении риска развития заболевания ВП ЧЛО. Сравнительный анализ частот аллелей полиморфного локуса -1298А>C гена MTHFR не продемонстрировал значительных различий между исследуемыми группами. Так, частота аллеля А в группе больных с ВП ЧЛО составила 68,9 %, в контрольной — 66,3; частота аллеля С — 31,1 и 33,7 % соответственно. Отсутствие статистических различий между группами по частоте аллелей может объясняться преобладанием у больных гомозиготных генотипов АА и СС, тогда как гетерозиготный генотип АС статистически значимо чаще встречается в контрольной группе.
Наблюдаемое в группе больных с ВП ЧЛО распределение генотипов CC (43,2 %), CT (54,1 %) и TT (2,7 %) не имело существенных различий с контрольной группой, где частоты генотипов СС, СТ и ТТ составили 54,3; 41,3 и 4,4 % соответственно. Частота аллелей гена MTHFR в сравниваемых группах статистически значимо не отличалась: частота аллеля С в группе больных с ВП ЧЛО составила 70,3, в контрольной — 75 %; частота аллеля Т — 29,7 и 25 % соответственно.
Выводы
Генетическим маркером врожденной патологии челюстно-лицевой области является генотип СС полиморфного локуса -1298А>C гена MTHFR.
Полученные данные можно использовать в прогнозировании врожденной патологии челюстно-лицевой области с целью проведения лечебно-профилактических мероприятий.
1. Аверьянов, С. В. Генетические методы в пренатальной диагностике и профилактике стоматологических заболеваний / С. В. Аверьянов, Т. В. Викторова, О. С. Чуйкин // Проблемы стоматологии. – 2007. – № 6. – С. 57–59.
2. Фетисова, И. Н. Полиморфизм генов фолатного обмена и болезни человека / И. Н. Фетисова // Вестник Ивановской медицинской академии. – 2006. – № 1-2. – С. 77–84.
3. Чуйкин, С. В. Клинико–анатомическая характеристика, частота рождаемости и соматическая заболеваемость детей с врожденной расщелиной верхней губы и неба, проживающих в республике Башкортостан / С. В. Чуйкин, Н. А. Давлетшин, Ю. В. Андрианова // Институт стоматологии. – 2007. – № 37. – С. 26–27.
4. Чуйкин, С. В. Врожденная расщелина верхней губы и неба / С. В. Чуйкин, О. З. Топольницкий, Л. С. Персин. – Saarbruchen : LAPLAMBERT Academic Publishing, 2012. – 584 с.
5. Чуйкин, С. В. Применение генетических маркеров в прогнозировании стоматологических заболеваний / С. В. Чуйкин, С. В. Викторов, О. С. Чуйкин. – Saarbruchen : LAPLAMBERT AcademicPublishing, 2013. – 352 с.
6. Чуйкин, С. В. Концепция гистогематических барьеров в стоматологии / С. В. Чуйкин, О. З. Топольницкий, О. С. Чуйкин. – Saarbruchen : LAPLAMBERT Academic Publishing, 2013. – 567 с.
7. Чуйкин, С. В. Состояние полости рта у детей, проживающих в регионе с развитой нефтехимической промышленности / С. В. Чуйкин, Г. Г. Акатьева, Е. Ш. Мухаметова // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2001. – № 2. – С. 12–14.
8. Чуйкин, С. В. Лечение врожденной расщелины губы и неба / С. В. Чуйкин, О. З. Топольницкий. – Москва : Московский издательский дом, 2017. – 584 с.
9. Чуйкин, С. В. Роль генетических факторов в развитии различных нозологических форм врожденных расщелин губы и неба / С. В. Чуйкин, Д. И. Шайхутдинова, Т. В. Викторова // Вестник Башкирского университета. – 2004. – № 4. – С. 47–48.
10. Чуйкин, C. В. Распространенность зубочелюстных аномалий у детей в регионе с развитой нефтехимической промышленностью - Республике Башкортостан / С. В. Чуйкин, С. В. Аверьянов // Стоматология детского возраста и профилактика. – 2007. – № 3. – С. 75–78.
11. Алельний полиморфiзм генiв MTHFR, MTR ТА, MTRR у пацiэнтiв iз щiлинами верхньоi губи та/або пiднебiння i у iхнiх матерiв / Л. Б. Чорна, Г. Р. Акопян, Г. В. Макух, I. M. Федорик // Цитология и генетика. – 2011. – № 3. – С. 51–56.
12. Ahmed M.K., Bui A.H., Taioli E. Epidemiology of Cleft Lip and Palate. Designing Strategies for Cleft Lip and Palate Care. InTech, 2017. doi: http://dx.doi.org/10.5772/67165
13. Antoszewski B., Fijałkowska M. Prevalence of cleft lip and/or palate in children from Lodz between years 1981-2010. Congenital Anomalies. Wiley, 2016, no. 56(2), pp. 60–64. doi: http://dx.doi.org/10.1111/cga.12133
14. Ghazali N., Rahman N.A., Kannan T.P., Jaafar S. Screening of Transforming Growth Factor Beta 3 and Jagged2 Genes in the Malay Population With Nonsyndromic Cleft Lip With or Without Cleft Palate. The Cleft Palate-Craniofacial Journal. SAGE Publications, 2014, no. 5. doi: http://dx.doi.org/10.1597/14-024r1
15. Ittiwut R., Siriwan P., Suphapeetiporn K., Shotelersuk V. Epidemiology of cleft lip with or without cleft palate in Thais. Asian Biomedicine. Walter de Gruyter GmbH, 2016, no. 10(4). doi: http://dx.doi.org/10.5372/1905-7415.1004.495
16. Несиндромная расщелина губы с расщелиной неба или без значимо ассоциирована с полиморфизмомIRFrs2235371 в семьях из иранской популяции / F. Jafary, Z. Nadeali, M. Salehi, M. Hosseinzadeh, M. Sedghi, T. Gholamrezapour, N. Nouri // Молекулярная Биология. – 2015. – № 49(6). – С. 949–952. doi:10.7868/s0026898415060105
17. Jiang C., Yin N., Zhao Z., Wu D., Wang Y., Li H., Song T. Lack of Association Between MTHFR, MTR, MTRR, and TCN2 Genes and Nonsyndromic CL±P in a Chinese Population: Case-Control Study and Meta-Analysis. The Cleft Palate-Craniofacial Journal, 2015, no. 52(5), pp. 579–587. doi:10.1597/14.067
18. Kalra S. Cleft lips and palates: A societal perspective. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies. Medknow, 2014, no. 1(2), pp. 100. doi: http://dx.doi.org/10.4103/2348-2125.137901
19. Motta L., Huanca J. Presurgical nasoalveolar molding therapy in patients with bilateral cleft lip and palate. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies, 2017, no. 4(3), рp. 195. doi:10.4103/jclpca.jclpca_80_17
20. Murthy J., Gurramkonda V.B., Lakkakula B.V.K.S. Genetic variant in MTRR A66G, but not MTR A2756G, is associated with risk of non-syndromic cleft lip and palate in Indian population. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine and Pathology, 2015, no. 27(6), pp. 782–785. doi:10.1016/j.ajoms.2015.04.008
21. Nagappan N., John J. Oral hygiene and dental caries status among patients with cleft lip, cleft palate and cleft lip, alveolus and palate in Chennai. India. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies. Medknow, 2015, no. 2(1), pp. 49. doi: http://dx.doi.org/10.4103/2348-2125.150747
22. Nair L., Singh A., Prasad V., Kumar K. Comparison of oral and dental health status in patients with or without cleft lip and palate deformities undergoing orthodontic treatment. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies, 2016, no. 3(2), pp. 73. doi:10.4103/2348-2125.187509
23. Shah S., Uppal S., Mittal R., Garg R., Gupta A. Epidemiology and clinical profile of cleft lip and palate patients, in a tertiary institute in Punjab, India: A preliminary study. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies. Medknow, 2016, no. 3(1), pp. 32. doi: http://dx.doi.org/10.4103/2348-2125.176003
24. Wagner T. Developing a new scissor for cleft surgery: The cleft palate dissection scissor. Journal of Cleft Lip Palate and Craniofacial Anomalies, 2017, no. 4(2), рр. 170. doi:10.4103/jclpca.jclpca_25_17
25. Wang W., Jiao X.-H., Wang X.-P., Sun X.-Y., Dong C. MTR, MTRR,andMTHFRGene Polymorphisms and Susceptibility to Nonsyndromic Cleft Lip With or Without Cleft Palate. Genetic Testing and Molecular Biomarkers, 2016, no. 20(6), pp. 297–303. doi:10.1089/gtmb.2015.0186
