Evaluation of folate intake among students of the Faculty of Medicine at the Jagiellonian University – Collegium Medicum depending on the presence of mutations in the MTHFR gene

Wprowadzenie: Reduktaza metylenotetrahydrofolianu bierze udział zarówno w metabolizmie folianów, jak i w reakcji remetylacji homocysteiny. Gen kodujący ten enzym o akronimie MTHFR, w świetle współczesnej wiedzy posiada około 50 różnych polimorfizmów, natomiast rs1801131 (665C>T) oraz rs1801133 (1298A>C) są najbardziej powszechne w populacjach z całego świata. Foliany to liczna grupa związków należących do witamin z grupy B, różnią się one między sobą stopniem utlenienia pierścienia pirazynowego. Ich bogactwem naturalnym są m.in wątroba, sery, szpinak, bób, zielony groszek, brokuły. Główną przyczyną niedoboru folianów są błędy żywieniowe, wiek podeszły, a także zażywanie leków zmniejszających jelitowe wchłanianie witaminy B9. Obecność witaminy B12 jest niezbędna w szlaku metabolicznym folianów, a jej osoczowe stężenie jest ściśle powiązane z poziomem homocysteiny, która jest uznana za niezależny czynnik procesu nowotworzenia. Cel: Ocena spożycia folianów oraz występowania chorób przewlekłych wśród studentów, w zależności od występowania mutacji w genie MTHFR, a także określenie częstości występowania genotypów wybranych polimorfizmów.Materiał i metody: Badanie zostało przeprowadzone w roku akademickim 2018/2019 wśród studentów Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego. Łącznie udział w badaniu wzięło 100 osób. Materiał genetyczny do badań molekularnych izolowano z nabłonka jamy ustnej. Wyizolowane DNA poddano genotypowaniu w celu oceny częstości występowania 2 zmian w genie MTHFR: rs1801131 (665C>T) oraz rs1801133 (1298A>C) z wykorzystaniem techniki łańcuchowej reakcji polimerazy w czasie rzeczywistym (real–time PCR) oraz sond hydrolizujących typu TaqMan. Informacje dotyczące spożycia folianów oraz składników żywności mających znaczenie w ich metabolizmie, zostały zebrane za pomocą trzydniowego dzienniczka spożycia. W autorskim kwestionariuszu zawarte zostały pytania dotyczące zachowań żywieniowych, występowania chorób zarówno wśród studentów, jak również krewnych. Jadłospisy studentów analizowane były w programie dietetycznym Dietetyk PRO. Do analizy danych wykorzystany został nieparametryczny test U Manna-Whitneya oraz ANOVA Kruskala-Wallisa. Zgodność rozkładu genotypów z prawem Hardy’ego–Weinberga sprawdzono za pomocą testu chi kwadrat. w ocenie poziomu istotności statystycznej przyjęte zostało α=0,05. Do wykonania obliczeń statystycznych użyto programu STATISTICA PL 13.0 (licencja UJ). Wyniki: Częstość występowania wariantów powszechnych polimorfizmów genu MTHFR w populacji badanych studentów wynosiła dla zmiany rs1801131 (665C>T): c.[665C>T];[665C>T]: 11%, c.[665C>T];[665C=]: 39%, c.[665C=];[665C=]: 50% oraz dla zmiany rs1801133 (1298A>C): c.[1298A>C];[1298A>C]: 6%, c.[1298A>C];[1298A=]: 39%, c.[1298A=];[1298A=]: 55%. Średnie spożycie folianów wynosiło 300,28 μg, co stanowi 75% zalecanej normy, nie zaobserwowano różnic w spożyciu względem płci oraz wariantów badanych polimorfizmów. Tylko 6% studentów deklarowało suplementację preparatami witaminowymi zawierającymi witaminę B9, natomiast relatywnie często ankietowani deklarowali występowanie czynników utrudniających wchłanianie folianów z przewodu pokarmowego. Nie zaobserwowano zależności pomiędzy występowaniem wariantów polimorfizmów a zwiększoną podatnością na choroby przewlekłe za wyjątkiem genotypu c.[1298A>C];[1298A>C] a zwiększonym ryzykiem występowania migreny. Wnioski: Podsumowując, należy stwierdzić, że częstość genotypów badanych polimorfizmów genu MTHFR była podobna jak w innych krajach zamieszkałych przez populację kaukaską. Dieta studentów okazała się być niedoborowa w foliany przy prawidłowej podaży witaminy B12. Nie wykazano jednoznacznego związku wariantów badanych polimorfizmów z ryzykiem występowania chorób przewlekłych za wyjątkiem wariantu c.[1298A>C];[1298A>C], który może predysponować do wystąpienia migreny.

Introduction: Methylenetetrahydrofolate reductase is involved in both folate metabolism and homocysteine remethylation reactions. The gene encoding this enzyme with the acronym MTHFR, in the light of modern knowledge has about 50 different polymorphisms, while rs1801131 (665C> T) and rs1801133 (1298A> C) are the most common in populations around the world. Foliates are a large group of compounds belonging to the B group vitamins, they differ in the degree of oxidation of the pyrazine ring. Their natural wealth is, among others liver, cheese, spinach, broad beans, green peas, broccoli. The main cause of folate deficiency are nutritional errors, old age, as well as taking drugs that reduce the intestinal absorption of vitamin B9. The presence of vitamin B12 is essential in the folate metabolic pathway, and its plasma concentration is closely related to the level of homocysteine, which is recognized as an independent factor in the process of tumorigenesis.Aim: Evaluation of folate intake and the occurrence of chronic diseases among students, depending on the presence of mutations in the MTHFR gene, as well as to determine the frequency of occurrence of genotypes of selected polymorphisms. Material and methods: The study was conducted in the academic year 2018/2019 among students of the Faculty of Medicine at the Jagiellonian University. A total of 100 people took part in the study. Genetic material for molecular research was isolated from the oral epithelium. The isolated DNA was subjected to genotyping to assess the frequency of 2 changes in the MTHFR gene: rs1801131 (665C> T) and rs1801133 (1298A> C) using real-time PCR technology and TaqMan hydrolytic probes. Information on the consumption of folates and food ingredients relevant for their metabolism was collected using a three-day intake diary. The author's questionnaire contained questions about eating behavior, occurrence of diseases among students as well as relatives. The students' catalogs were analyzed in the dietetic program Dietetyk PRO. The non-parametric Mann-Whitney U test and Kruskal-Wallis ANOVA were used to analyze the data. The compatibility of the distribution of genotypes with the Hardy-Weinberg law was checked using the chi square test. in the assessment of the statistical significance level, α = 0.05 was assumed. STATISTICA PL 13.0 (UJ license) was used to perform statistical calculations.Results: The incidence of variants of common polymorphisms of the MTHFR gene in the population of the studied students was for the change rs1801131 (665C> T): c. [665C> T]; [665C> T]: 11%, c. [665C> T]; [665C =]: 39%, c. [665C =]; [665C =]: 50% and for the change rs1801133 (1298A> C): c. [1298A> C]; [1298A> C]: 6%, c. [ 1298A> C]; [1298A =]: 39%, c. [1298A =]; [1298A =]: 55%. The average folate intake was 300.28 μg, which is 75% of the recommended standard, there were no differences in gender intake and variants of polymorphisms studied. Only 6% of students declared supplementation with vitamin preparations containing vitamin B9, while relatively often the respondents declared the presence of factors hindering the absorption of folates from the gastrointestinal tract. There was no correlation between the occurrence of polymorphisms variants and increased susceptibility to chronic diseases except for the c genotype [1298A> C], [1298A> C] and an increased risk of migraine.Conclusions: In conclusion, it should be noted that the frequency of genotypes of the polymorphisms studied in the MTHFR gene was similar to that in other countries inhabited by the Caucasian population. The students' diet turned out to be deficient in folate with the correct supply of vitamin B12. There is no clear correlation between the variants of the polymorphisms studied and the risk of chronic diseases except for the variant c. [1298A> C]; [1298A> C], which may predispose to migraine.