Evaluation of the role of MTHFD1 gene polymorphism as a risk factor for Neural Tube Defects in Polish population

Wady cewy nerwowej (WCN) stanowią znaczący odsetek wśród przyczyn śmiertelności czy nieodwracalnego kalectwa noworodków i niemowląt. Powstają one w wyniku zaburzeń procesu neurulacji (otwarte WCN) lub jako następstwo powtórnego otwarcia się cewy nerwowej (zamknięte WCN). Częstość występowania WCN w populacji polskiej w 1996 roku wynosiła aż 1,15-2 na 1000 urodzeń, co skłoniło do podjęcia działań interwencyjnych, skutkujących jej znacznym obniżeniem w ciągu ostatnich dekad. WCN to ciężkie schorzenia o złożonym, wieloczynnikowym podłożu. Wśród genów kodujących białka metabolizmu folianów, potencjalnie godnym uwagi w kontekście etiologii WCN jest gen MTHFD1, którego polimorfizm G1958A został wybrany jako przedmiot badań niniejszej pracy.Badany materiał stanowiły archiwalne próbki DNA genomowego 81 dzieciz izolowaną wadą cewy nerwowej oraz 85 pacjentów z grupy kontrolnej. Przeprowadzono optymalizację metody PCR a następnie genotypowanie polimorfizmu G1958A genu MTHFD1 metodą RFLP. W celu potwierdzenia wyników, na losowo wybranych próbkach wykonano sekwencjonowanie metodą Sangera. Istotność statystyczną uzyskanych wyników zweryfikowano dokładnym, jednostronnym testem Fishera.W wyniku analizy polimorfizmu G1958A genu MTHFD1 techniką PCR-RFLP zgenotypowano 64 dzieci z WCN (1958GG n=22, 1958GA n=34, 1958AA n=8) oraz 81 kontroli (1958GG n=31, 1958GA n=35, 1958AA n=15). Wykazano brak istotnej statystycznie różnicy w częstości allela polimorficznego 1958A pomiędzy grupą pacjentów z WCN a grupą kontrolną (OR = 0.959, p= 0.50) jak i w częstości genotypu 1958AA pomiędzy analizowanymi grupami (OR = 0.621, p= 0.161). Otrzymane rezultaty skłoniły do wnioskowania, iż polimorfizm G1958A genu MTHFD1 nie wydaje się być czynnikiem ryzyka występowania wad cewy nerwowej w populacji polskiej. Z uwagi na stosunkowo niewielką liczebność grupy badanej i kontrolnej nie powinno się jednak całkowicie wykluczyć możliwości istnienia potencjalnego związku.

Neural tube defects (NTDs) are the major cause of newborns and infants mortality or irreversible disability. NTD arise as a result of a primary failure of the neural tube closure (open NTDs) or as a consequence of its secondarily reopening (closed NTDs). In 1996, the prevalence of NTDs in the Polish population was as high as 1,15-2 per 1,000 births, which led to the adoption of interventions, resulting in its significant decrease during the last decades. NTDs are severe congenital malformations with a complex, multifactorial origin. Among the genes encoding folate metabolism proteins, the MTHFD1 gene is potentially worth looking at regarding NTDs etiology. MTHFD1 G1958A polymorphism was chosen as a subject of this study.The studied samples consisted of archival genomic DNA of 81 children with isolated NTD and of 85 control patients. PCR reaction optimization was performed followed by MTHFD1 G1958A polymorphism genotyping using RFLP reaction. In order to confirm the results obtained, Sanger sequencing was performed on the randomly chosen samples as well. Statistical significance of the results was verified with the one-sided Fisher exact test.64 children with NTDs (1958GG n=22, 1958GA n=34, 1958AA n=8) and 81 controlpatients (1958GG n=31, 1958GA n=35, 1958AA n=15) were genotyped for MTHFD1G1958A polymorphism. . . There were no statistically significant difference in 1958A allele frequency between NTD patients and healthy controls as well as in 1958AA genotype frequency between the groups (OR = 0.621, p= 0.161). The results performed led to the conclusion that the MTHFD1 G1958A polymorphism might not be the risk factor of neural tube defects in Polish population. However, considering a small number of samples investigated, the potential association should not be excluded somehow.