Individualized Folic Acid Supplementation based on Polymorphisms of Methylenetetrahydrofolate Reductase (MTHFR) and Methionine Synthase Reductase (MTRR), Compared with Traditional Folic Acid Supplementation, Reduces Gestational Diabetes Mellitus

Backgroud: Folic Acid (FA) may contribute to the development of gestational diabetes mellitus (GDM), but existing studies are inconsistent. We examined the genotype distributions and allele frequencies of methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T, A1298C and methionine synthase reductase (MTRR) A66G polymorphisms of pregnant women in China, and compared the effects of individualized folate supplementation and traditional FA supplementation on GDM.Methods: The genotype distributions and allele frequencies of MTHFR C677T, A1298C and MTRR A66G polymorphisms in 968 pregnant women (case group) were tested. FA metabolism was ranked at four levels, and then pregnant women of different levels are supplemented with different doses of FA at different periods. The case group was followed up for pregnancy complications and compared with 1,940 pregnant women traditionally supplemented with FA in the same hospital (control group).Results: The allele frequencies of MTHFR C677T were 63.3% (C) and 36.7% (T), those of MTHFR A1298C were 79.3% (A) and 20.7% (C), and those of MTRR A66G were 75.0% (A) and 25.0% (G). Compared with control group, the incidence of GDM in the case group were significantly lower, especially in high-risk pregnant women after FA supplementation.Conclusion: Traditional FA supplementation based on personal habits is controversial, but the use of polymorphisms of genes to clarify the FA metabolism of pregnant women, appropriate, timely and accurate supplementation of FA can effectively reduce gestational diabetes, especially for high-risk pregnant women.

ĐÁNH GIÁ LIÊN QUAN GIỮA CÁC ĐA HÌNH GEN GÂY RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HOMOCYSTEINE VỚI SẢY THAI LIÊN TIẾP

Mục tiêu: đánh giá mối liên quan giữa các đa hình gen MTHFR C677T, MTHFR A1298C, MTR A2756G và MTRR A66G gây rối loạn chuyển hóa homocysteine với sảy thai liên tiếp không rõ nguyên nhân ở phụ nữ Việt Nam. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: nghiên cứu bệnh – chứng, đa trung tâm tiến hành trên 92 phụ nữ sảy thai liên tiếp không rõ nguyên nhân và 92 phụ nữ khỏe mạnh. Kết quả: tuổi trung bình của nhóm bệnh và nhóm chứng lần lượt là 29,58 ± 2,91 và 30,69 ± 2,44. Allele đột biến của đa hình MTHFR C677T và MTR A2756G gặp nhiều hơn có ý nghĩa thống kê ở những bệnh nhân sảy thai liên tiếp (p > 0,05), các đột biến này làm tăng nguy cơ sảy thai liên tiếp lần lượt là 2,33 và 1,82 lần so với nhóm chứng (OR 2,33; 95% CI, 1,38-3,96 và OR 1,82; 95% CI, 1,02-3,29). Mặt khác, đột biến thay thế nucleotid A thành C ở gen MTHFR A1298C và thay thế nucleotid A thành G ở gen MTRR A66G không không làm tăng nguy gây bệnh trong nghiên cứu của chúng tôi (P > 0,05). Kết luận: đa hình MTHFR C677T và MTR A2756G là yếu tố nguy cơ của sảy thai liên tiếp ở phụ nữ Việt Nam, kết quả này tương đồng với nhiều nghiên cứu trên thế giới. Trên cơ sở đó chúng tôi kiến nghị tiến hành xét nghiệm phát hiện đa hình gen liên quan chuyển hóa homocysteine ở những người phụ nữ xảy thai liên tiếp chưa rõ nguyên nhân.

ОЦІНКА МАРКЕРІВ ЗАПАЛЕННЯ ТА НЕЙРОНАЛЬНОГО ПОШКОДЖЕННЯ У ПАЦІЄНТІВ З РОЗЛАДАМИ СПЕКТРУ АУТИЗМУ, АСОЦІЙОВАНИМИ З ГЕНЕТИЧНИМ ДЕФІЦИТОМ ФОЛАТНОГО ЦИКЛУ

Обґрунтування. Доказова база асоціації генетичного дефіциту фолатного циклу (ГДФЦ) та розладів спектру аутизму (РАС) у дітей ґрунтується на результатах 5 мета-аналізів рандомізованих контрольованих клінічних досліджень. Системне запалення, яке виникає внаслідок ГДФЦ у дітей з РАС, розглядають як важливий механізм розвитку енцефалопатії.Потребує уточнення клінічна значущість феномену персистуючого системного запалення у дітей з РАС. Доцільним є вивчення зв’язку між підвищенням сироваткової концентрації тих чи інших прозапальних медіаторів і показниками нейронального пошкодження в таких випадках.Мета роботи: вивчити сироваткові концентрації типових прозапальних медіаторів фактору некрозу пухлини альфа (ФНП-альфа), інтерлейкіну ІЛ-6(ІЛ-6) та тумор-М2-піруваткінази (ТМ2ПК) у дітей з РАС, асоційованими з ГДФЦ, з уточненням їх зв’язку з сироватковими концентраціями маркерних молекул пошкодження нейронів ЦНС нейрон-специфічної енолази (НСЕ) та білка S-100 для розширення уявлень щодо впливу системної запальної реакції на розвиток енцефалопатії при даній патології і відкриття нових точок прикладення дії нейропротекторного лікування.Матеріали і методи. Досліджувану групу (ДГ) склали 138 дітей з діагнозом розладів спектру аутизму (DSM-IV-TR та ICD-10), у яких відзначався генетич-ний дефіцит фолатного циклу (MTHFR C677T + MTHFR A1298C і/або MTR A2756G і/або MTRR A66G; ПЛР). Контрольна група (КГ) включала 51 здорову дитину відповідного вікового і гендерного розподілу.Досліджували сироваткові концентрації прозапальних медіаторів ТМ2ПК, ФНП-альфа, ІЛ-6 та показників нейронального пошкодження – НСЕ та білкуS-100.Результати дослідження та їх обговорення. Відзначалося підвищення сироваткових концентрацій ТМ2ПК у 119 із 138 пацієнтів ДГ (86%) і тільки у 11 із 51 дітей КГ (22%) (p<0,05; Z<Z0,05), ФНП-альфа – у 85 із 138 дітей ДГ (62%) і тільки у 7 із 51 дітей КГ (14%) (p<0,05; Z<Z0,05), ІЛ-6 – у 43 із 138 дітей ДГ (31%) і тільки у 3 із 51 дітей КГ (6% випадків) (p<0,05; Z<Z0,05). Середні сироваткові концентрації ТМ2ПК в ДГ складала 63,1±3,74 ОД/мл порівняно з 23,2±0,91 ОД/мл в КГ (p<0,05; Z<Z0,05), ФНП-альфа – 13,7±0,65 пг/мл порівняно з 5,3±0,38 пг/мл в КГ (p<0,05; Z<Z0,05), ІЛ-6 – 8,7±0,57 пг/мл порівняно з 3,6±0,27 пг/мл в КГ (p<0,05; Z<Z0,05). ТМ2ПК, ФНП-альфа та ІЛ-6 суттєво відрізнялися за чутливістю, лабільністю і специфічністю як маркери системного запалення у дітей з РАС, асоційованими з ГДФЦ.Всі три досліджувані показники системного запалення були асоційовані зі зростанням сироваткової концентрації лабораторних індикаторів нейронального пошкодження ЦНС НСЕ і білку S-100, що вказує на зв›язок між системною запальною реакцією та розвитком енцефалопатії у дітей з РАС, асоційованими з ГДФЦ.Висновки. Отримані дані не тільки розширюють сучасні уявлення щодо розвитку системного запалення та його участі в формуванні енцефалопатії у дітей з РАС, асоційованими з ГДФЦ, однак і відкриває шлях для апробації сучасних антизапальних нейропротекторних лікувальних стратегій.

Association between Maternal and Fetal MTHFR C677T and MTRR A66G Polymorphisms with the Risk of NTDs: A Systematic Review and Meta-Analysis Study

Background: Neural tube defects (NTDs) are classed as multifactorial birth defects of the brain and spinal cord that arise during embryonic development. Although the etiology is not well understood, NTDs are reported to be prevented by maternal folic acid supplementation before and during early pregnancy. This meta-analysis study aimed to assess the association between fetal and maternal methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) C677T and methionine synthase reductase (MTRR) A66G polymorphisms with the risk of NTDs. Methods: The PubMed, Scopus, and Springer Link databases were searched (from March 2000 to November 2020) for the literature on the association between MTHFR C677T and MTRR A66G polymorphisms with the risk of NTDs. Results: In total, 33 studies were reviewed in the present study, and it was revealed that, unlike MTRR A66G polymorphism, MTHFR C677T was statistically associated with the risk of NTDs in the overall population. The results of subgroup analysis showed that the Indian subcontinent subgroup with maternal MTHFR C677T polymorphism and the European subgroup with fetal MTHFR C677T polymorphism was significantly susceptible to NTDs. Conclusion: The obtained results revealed that, unlike MTRR A66G, maternal and fetal MTHFR C677T polymorphism was significantly associated with NTDs. Subgroup analysis also demonstrated that folic acid deprivation can be considered the main cause of MTHFR C677T polymorphism in some areas.

Predicting the Development of Great Obstetric Syndromes Based on Multilocus Genetic Analysis: Results of a Retrospective Comparative Cohort Study

Background. Great obstetric syndromes are pathological conditions, related to the level of maternal, perinatal and infant morbidity and mortality. There is a genetic component in the development of pregnancy complications, as evidenced by numerous clinical observations and research results. Purpose to study the frequency characteristics of the occurrence of polymorphic variants of various genes and their combinations in patients who underwent pregnancy complicated by great obstetric syndromes in comparison with women whose pregnancy proceeded without complications and successfully ended with the birth of a live full-term baby. Methods. A retrospective comparative cohort study was conducted. Molecular genetic research was carried out in 391 women: 279 women who underwent one of the verified clinical forms related to great obstetric syndromes (main group), 112 women were included in the control group. 37 polymorphisms in 33 genes were studied (FGB, F2, F5, F7, F13, GPIa, GPIIIa, GPVI, PROC, PAI1, PLAT, MTHFR, MTHFD, MTRR, MTR, SLC19A1, CBS, NOS3, END1, ACE, ADD1, AGT , CYP11B2, GSTM, GSTT, GSTP1, MnSOD, GPX1, IL1, TNF-a, ESR1, ESR2, PGR). Results. The most significant polymorphisms and their combinations were identified. In the main group, the following combinations were more common: ACE Alu I/D ID + AGT А704G GG, AGT А704G GG + MTRR A66G AG, F7 G10976A GG + AGT А704G GG, F7 G10976A GG + F13 G103A GG, F7 G10976A GG + GPIa С807T CC, F7 G10976A GG + MTHFR C677T CC, CYP11B2 G-344A GA + IL1 G+3953A GA, PAI1-657 5G/4G 5G4G + IL1 G+3953A AA, PAI1-657 5G/4G 4G4G + IL1 G+3953A AA, in control group AGT A704G AA + MTRR A66G AG, AGT A704G AG + MTRR A66G AG (the differences are statistically significant). To simplify the practical application of the analysis for genetic polymorphisms, a computer program named GOS RISK was created to assess the risk of pregnancy complications. The sensitivity and specificity were 70.8% and 78.8%, the efficiency of the method 74.8%. Conclusion. Analysis of individual polymorphic variants of genes indicates their role in the discussed pathology. Creation of computer programs based on multilocus genome analysis increases the predictive value of molecular genetic studies.

Methionine synthase reductase A66G polymorphism and ischemic stroke in younger patients

In the past decade, stroke incidence in younger adults increased. Methionine synthase reductase (MTRR) A66G polymorphism is one of the risk factors for ischemic stroke (IS). However, clinical features of IS in MTRR A66G polymorphism are not yet studied.Objective: to investigate clinical features of IS in MTRR A66G polymorphism.Patients and methods. One hundred forty-one younger patients with IS, hospitalized in the neurological department of Sverdlovsk Regional Clinical Hospital №1, were included in the study. MTRR A66G polymorphism was detected by the real-time polymerase chain reaction in all participants.Results and discussion. MTRR A66G polymorphism was present in 83.7% of younger patients with IS. Participants with MTRR A66G polymorphism had a significantly higher prevalence of arterial hypertension (р=0.029). In addition, protein C level was significantly lower in patients with MTRR A66G mutation (р=0.001).Conclusion. The majority of younger patients with IS have MTRR A66G polymorphism. Therefore, the inclusion of MTRR A66G polymorphism screening in the diagnostic algorithm of stroke in young adults seems necessary.

Significant Interaction of MTHFR C677T, A1298C and MTRR A66G Polymorphisms on the Risk of Low Birth Weight Infants

Background: To explore the relationship between maternal methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) gene C677T and A1298C, Methionine Synthase Reductase (MTRR) gene A66G and the recurrence of low birth weight(LBW) in offspring. Methods: Allele-specific polymerase chain reaction (ASPCR) assay combined with TaqMan probe technique were used to detect the mother’s MTHFR and MTRR genotypes respectively. And unconditional logistic regression analysis was used to evaluate the associations of MTHFR and MTRR polymorphisms, and gene-gene interaction with low birth weight.Results: MTHFR 677TT and 1298CC were independently associated with a higher risk of LBW (OR:2.22, 95%CI:1.14-4.34 and OR:2.82, 95% CI:1.15-6.87,respectively). The MTRR A66G polymorphism was associated with an significant association of LBW when combined with the MTHFR 677TT genotype, although there was no association found between LBW and MTRR A66G alone.Moreover, two or more risk genotypes carriers showed higher odds of LBW than null risk genotype one.Conclusion: Maternal MTHFR gene 677TT, 1298CC can increase the risk of LBW in the offspring.The MTRR A66G polymorphism was not associated with LBW alone. But it may exacerbate the effect of the MTHFR C677T variant.

P–427 Maternal and fetal thrombophilia mutations and the ANXA5 M2 haplotype are more prevalent in first trimester miscarriages of euploid embryos

Study question Is there a cumulative effect of shared maternal and fetal thrombophilia mutations and the ANXA M2 haplotype in first trimester miscarriages and are there shared genotypes that may predict outcome? Summary answer Coexistence of MTHFR–677CT and PAI–1–4G/5G-mutations in euploid-fetus-mother -pairs may adversely affect early development.Maternal FII–20210GA and PAI–14G mutation were more prevalent in women who miscarried euploid-fetuses. What is known already Spontaneous abortion (SA) is a significant clinical problem with several different etiologies. Certain thrombophilia and folate-related gene mutations have been associated with an increased risk of miscarriage which may be due to impaired coagulation homeostasis. The M2-haplotype of ANXA5-gene promotor encoding the anticoagulation protein Annexin-A5 has also been implicated in early and recurrent SA. However, one important deficiency in the majority of the studies on this subject is a lack of information on the fetal/embryonic contribution to the thrombotic events during placentation and early embryo development. The purpose of this study was to evaluate the prevalence of specific and cumulative thrombophilia mutations in women experiencing first trimester (T1) miscarriages and in their fetal products of conception. Study design, size, duration This is a single Centre retrospective cohort study where we analyzed the frequency and cumulative effect of mutations in 10 thrombophilia/folate related genes and the ANXA5 M2 haplotype in first trimester miscarriages from 229 mother-product of conception (POC) pairs from Jan. 2018-Nov. 2020. Participants/materials, setting, methods All 229 POC DNA samples were confirmed to be fetal and had aneuploidy screening with NGS. We analyzed 10 different mutations in thrombophilia- and folate-related genes (Factor V-Leiden G1691A, Factor V-H1299R, Factor II-G20210A, Factor XIII-V34L, PAI-I–675 4G/5G, FGB–455G/A, MTHFR-C677T and -A1298C, MTR-A2756G, and MTRR- A66G) using single base sequencing methodology and the M2 haplotype of ANXA5 promoter by Sanger sequencing. Maternal–euploid fetus pairs were compared to maternal-aneuploid fetus pairs. SSPS software was used for statistical analyses, and p &lt; 0.05 with CI 95% was considered significant. Main results and the role of chance Aneuploidy was detected in 40.6% (93/229) of POC, and the rest were euploid. Women with euploid fetuses had a significantly higher FII20210GA mutation frequency than those who had aneuploid fetuses (p = 0.02). However, this difference was not detected in the fetuses. Minor allele frequency and genotype frequencies of MTHFR A1298C, MTR A2756G and MTRR A66G mutations as well as for Factor V-Leiden G1691A, Factor V-H1299R and mutations were similar between the groups studied. The frequency of the M2 ANXA5 haplotype was similar between the two groups (3.33% maternal-euploid fetus-pairs vs 3.1% in maternal-aneuploid fetus pairs). PAI-I –675 4G/4G genotype was more frequent in women with euploid fetal losses (25%) vs aneuploid (15%) (p = 0.05), but with no-significant difference in euploid (20%) vs aneuploid fetuses (13%). A cumulative effect of maternal and fetal mutations in MTHFR 677CT and PAI–14G was observed in maternal-euploid fetus pairs (p = 0.0011, OR 3.8 95%CI [1.8–11.3], and p = 0.05, OR 1.2 95%CI [1.12–3.6], respectively). Overall mutation load in tested samples was 4.14 mutations±1.5 [ 1.46±0.8-thrombophilia and 2.45±1.16-folate metabolism] and was similar between both groups of fetuses and their mothers. Limitations, reasons for caution The retrospective nature and cohort design limited the generalizability of our results. The comparison group is maternal-aneuploid fetus- pairs as the reason for the miscarriage is the chromosomal abnormality in the fetus. The ethnic background may be a cofounding factor that needs to be evaluated in a larger study which is ongoing in our center. Wider implications of the findings: Our study found a high mutational load in the 10 folate metabolism and thrombophilia genes we studied in the maternal-fetus pairs. Our findings provide evidence that fetal contribution to placental thrombophilia should be considered in cumulative effect estimations of specific maternal mutations in improvement of management of early miscarriages. Trial registration number Not applicable

РЕЗУЛЬТАТИ ВИВЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ БІОХІМІЧНОГО ПРОФІЛЮ У ДІТЕЙ З РОЗЛАДАМИ СПЕКТРУ АУТИЗМУ, АСОЦІЙОВАНИМИ З ГЕНЕТИЧНИМ ДЕФІЦИТОМ ФОЛАТНОГО ЦИКЛУ

Обґрунтування. Результати останніх мета-аналізів рандомізованих контрольованих клінічних досліджень вказують на асоціацію генетичного дефіциту фолатного циклу з розладами спектру аутизму у дітей.Мета дослідження: вивчення біохімічних порушень у дітей з генетичним дефіцитом фолатного циклу, асоційованим з розладами спектру аутизму, длярозуміння механізму формування енцефалопатії й імунодефіциту, а також – пошуку біомаркерів моніторингу стану та мішеней подальших терапевтичних втручань з попередження і/або зменшення нейротоксичності та імуносупресії.Матеріали і методи. Досліджувану групу (ДГ) склали 138 дітей з діагнозом розладів спектру аутизму (DSM-IV-TR та ICD-10), у яких відзначався ге-нетичний дефіцит фолатного циклу (MTHFR C677T + MTHFR A1298C і/або MTR A2756G і/або MTRR A66G; ПЛР). Контрольна група (КГ) включала 51 здорову дитину відповідного вікового і гендерного розподілу. Аналізували показники біохімічного профілю, зокрема сироваткову концентрацію гомоцистеїну, вітамінів В6, В12, D3, фолієвої кислоти, креатиніну, креатин-фосфокінази (КФК) та лактатдегідрогенази (ЛДГ).Результати та їх обговорення. Для пацієнтів ДГ характерний специфічний патерн біохімічних порушень (р˂0,05; Z˂Z0,05). Відзначаються гіпергомоцистеїнемія, дефіцит деяких вітамінів групи В, вітаміну D3 та ознаки мітохондріальної дисфункції. Підвищення концентрації гомоцистеїну в сироватці крові дітей ДГ на момент обстеження мало місце у 88 %, знижен-ня сироваткової концентрації вітаміну В6 – в 76 %, вітаміну В12 – в 79 %, вітаміну D3 – в 72 %, фолієвої кислоти – в 69 %, гіперкреатинінемія – в 65 %, підвищення сироваткових концентрації КФК – в 57 % таЛДГ – в 79 % випадків. Розрахунки відношення шансів (OR) та 95 % довірчого інтервалу (95 % СІ) вказують, що всі досліджувані генотипи асоційовані з характерним патерном біохімічних змін. Очікувана частота тих чи інших біохімічних порушень при наявності певного генотипу збільшується від 2 до 7 разів, залежно від виду біохімічного показника, типу, композиції та кількості патогенних поліморфних варіантів генів ензимів циклу фолієвої кислоти з феноменом генотип-асоційованих патернів та кумулятивним ефектом.Висновки. Для генетичного дефіциту фолатного циклу, асоційованого з розладами спектру аутизму у дітей, характерний специфічний патерн біохімічних змін, що не є типовим для здорових дітей, і може бути залученим до патогенезу імунодефіциту та енцефалопатії. Це може бути використано в діагностичному процесі при скринінгу генетичного дефіциту фолатного циклу, оцінці важкості стану й проведенні клінічного моніторингу дітей з розладами спектру аутизму. Зазначені порушення можуть бути об’єктом терапевтичних втручань з метою корекції біохімічного статусу пацієнта та послаблення проявів імуносупресії та психічних порушень.

Polymorphism of genes of hemostasis system and methionin exchange in patients with gastrointestinal tumors.

e16011 Background: The purpose of the study was to analyze the rates of polymorphic allelic variants of genes of the hemostasis system and methionin exchange in patients with gastrointestinal cancers (GICs). Methods: The study included 69 patients with histologically verified GICs (main group): gastric cancer (GC) – 17, colon cancer (CC) – 42, other tumors – 10 (pancreatic cancer – 6, liver cancer – 3, gallbladder cancer – 1) and 50 patients without cancer (control group). 12 polymorphic loci were determined in genomic DNA samples by Real-time PCR: F2 (G20210А, rs1799963), F5 (G1691A, rs6025), F7 (G10976A, rs6046), F13 (G226A, rs5985), FGB G(-455)A (rs1800790), ITGA2-α2 (C807T, rs1126643), ITGB3-b (Т1565С, rs5918), PAI-1 4G(-675)5G, rs1799889), MTHFR (С677Т, rs1801133 and A1298C, rs1801131), MTR (А2756G, rs1805087), MTRR (A66G, rs1801394). Results: The ratio of genotype frequencies maintained in the Hardy-Weinberg equilibrium in all gene loci except FGB G(-455)A in GC patients (p = 0.02). The rate of an alternative allele in the F2 gene among patients with GICs was 1.4%, in the control group – 1.0%; F5 – 1.0% and 4.0%; F7 – 13.0% and 11.0%; F13 – 31.9% and 32.0%; FGB – 29.7% and 22.0%; ITGA2 – 37.7% and 38.0%; ITGB3 – 17.4% and 21.0%; PAI-1 – 55.1% and 56.0%, MTHFR (Т) – 26.6% and 31.3%; MTHFR (С) – 33.0% and 27.5%; MTR – 29.8% and 26.3%; MTRR – 51.1% and 57.5%, respectively (p > 0.05). AA homozygotes at the FGB G(-455)A locus were more frequent in the main group, compared to controls: 4.3% vs 4.0%; p = 0.02. No differences in the frequency of alternative alleles of the studied genes were found between patients with GC and CC. GG genotype at the FGB G(-455)A locus was found in GC patients in 29.4%, in controls – in 60.0% (OR = 0.28, 95% CI 0.08-0.91); GA genotype – in 70.6% and 36.0% (OR = 4.27, 95% CI 1.29-14.06), AA genotype – in 0% and 4.0% (p = 0.04, χ2 = 6.34), respectively. Conclusions: The univariate analysis demonstrated that carriage of the GA genotype at the FGB G(-455)A (rs1800790) locus could be found more often in patients with GC.