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Previous issue date: 2017-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP / Down syndrome (DS) results from failure in chromosomal segregation during maternal meiosis in about 90-95 % of the cases. The advanced maternal age at conception is considered the major risk factor for DS, however, many mothers of DS individuals are young, suggesting the existence of other etiological factors. Studies suggest that abnormal folate metabolism may cause hypomethylation of DNA pericentromeric, resulting in chromosomal nondisjunction. Moreover, genetic polymorphisms involved in folate pathway have been appointed as maternal risk factors for DS. Objectives: We compared the global DNA methylation between mothers of individuals with DS and mothers of individuals without the syndrome. We also investigated the impact of 18 polymorphisms involved in folate metabolism, and folate, homocysteine (Hcy) and methylmalonic acid (MMA) concentrations on the global DNA methylation. Finally, we evaluated the influence of thymidylate synthase (TYMS) 28-base pair (bp) repeats, TYMS 1494del6, DNA methyltransferase 3B (DNMT3B) -579G>T, DNMT3B -149C>T and DNMT3B -283T>C polymorphisms as maternal risk factors for DS and the association between these polymorphisms and the concentrations of folate, Hcy and MMA. Methods: One hundred and five mothers of individuals with free trisomy 21 and 185 mothers of individuals without the syndrome were included in this study. LINE-1 and Alu methylation were quantified by pyrosequencing. The TYMS 28-bp repeats polymorphism was performed by Polymerase Chain Reaction (PCR) using difference in the size of fragments; TYMS 1494del6 and DNMT3B -579G>T polymorphisms were analyzed by PCR followed by enzymatic digestion; and real-time polymerase chain reaction allelic discrimination was used for the genotyping of DNMT3B -149C>T and -283T>C polymorphisms. Data from the other polymorphisms were obtained from previously published articles by the research group. Plasma MMA and Hcy concentrations were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and serum folate by chemiluminescence. Results: LINE-1 methylation was lower in DS mothers than control mothers. Mothers with TCN2 776 CG and GG genotype present high Alu methylation and BHMT 742 GA and AA genotype were associated with low Alu methylation. Moreover, serum folate concentration was a predictor of LINE-1 methylation. Increased maternal risk for DS was associated with TYMS 3R/3R and DNMT3B -149TT/-283TC genotypes. In relation to metabolites, low Hcy concentration was observed in mothers with DNMT3B -149CT/-283CC genotypes when compared with the other combined genotypes. Conclusions: Reduced methylation of the LINE-1 sequence is a maternal risk factor for SD, as well as the TYMS 3R/3R genotype and the DNMT3B -149CT/-283CC combined genotypes. TCN2 776 CG and GG and BHMT 742 GA and AA genotypes modulate the Alu methylation. Serum folate is a predictor of the LINE-1 methylation and Hcy concentration is modulated by DNMT3B -149CT/-283CC combined genotypes in the studied population. / A síndrome de Down (SD) resulta de falhas na segregação cromossômica durante a meiose materna em cerca de 90-95 % dos casos. Embora a idade materna seja um fator de risco bem estabelecido, o nascimento de indivíduos com SD de mães jovens indica a existência de outros fatores etiológicos. Estudos sugerem que o metabolismo anormal do folato pode causar hipometilação do DNA pericentromérico, favorecendo a não disjunção cromossômica. Além disso, polimorfismos em genes envolvidos no metabolismo do folato tem sido apontados como fatores de risco materno para a SD. Objetivos: Comparar a metilação global do DNA entre mães de indivíduos com SD e mães controle; avaliar a influência de 18 polimorfismos em genes envolvidos no metabolismo do folato e das concentrações de folato, homocisteína (Hcy) e ácido metilmalônico (MMA) na metilação do DNA; investigar a contribuição dos polimorfismos timidilato sintase (TYMS) repetição 28 pb, TYMS 1494del6, DNA metiltransferase 3B (DNMT3B) -149C>T, DNMT3B -283T>C e DNMT3B -579G>T na modulação do risco materno para a SD e a associação entre esses polimorfismos e as concentrações de folato, Hcy e MMA. Casuística e Métodos: Foram incluídas 105 mães de indivíduos com trissomia livre do cromossomo 21 e 185 mães de indivíduos sem a síndrome. A metilação das sequências LINE-1 e Alu foram quantificadas por meio de pirosequenciamento. A análise do polimorfismo TYMS repetição 28 pb foi realizada por meio da reação em cadeia da polimerase (PCR) por diferença de tamanho de fragmentos; os polimorfismos TYMS 1494del6 e DNMT3B -579G>T foram analisados por PCR seguida de digestão enzimática; e a PCR em tempo real foi utilizada para a genotipagem dos polimorfismos DNMT3B -149C>T e DNMT3B -283T>C. Os dados dos demais polimorfismos foram obtidos de artigos publicados previamente pelo grupo de pesquisa. O folato sérico foi quantificado por quimioluminescência, e Hcy e MMA plasmáticos foram determinados por cromatografia líquida/espectrometria de massas sequencial. Resultados: A metilação da sequência LINE-1 foi menor em mães de indivíduos com SD quando comparadas com as mães controle. Os genótipos TCN2 776 CG e GG foram associados com elevada metilação da sequência Alu, enquanto baixa metilação dessa sequência foram observadas em mães com os genótipos BHMT 742 GA e AA. O folato foi um preditor da metilação da sequência LINE-1. Mães com os genótipos TYMS 3R/3R ou DNMT3B -149TT/-283TC apresentaram maior risco de ter um filho com SD. Em relação aos metabólitos, baixa concentração de Hcy foi observada em mães com os genótipos DNMT3B -149CT/-283CC quando comparados com os demais genótipos combinados. Conclusões: A metilação reduzida da sequência LINE-1 é um fator de risco materno para a SD, assim como o genótipo TYMS 3R/3R e os genótipos combinados DNMT3B -149TT/-283TC. Os genótipos TCN2 776 CG e GG e BHMT 742 GA e AA modulam a metilação da sequência Alu. O folato sérico é um preditor da metilação da sequência LINE-1 e a concentração de Hcy é modulada pelos genótipos combinados DNMT3B -149CT/-283CC na população estudada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/424 |
| Date | 01 February 2017 |
| Creators | Mendes, Cristiani Cortez |
| Contributors | Pavarino, Érika Cristina, Zuccari , Debora Aparecida Pires de Campos, Caldas, Heloisa Cristina, Lisoni, Flávia Cristina Rodrigues, Gregorio, Michele Lima |
| Publisher | Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, FAMERP, Brasil, Faculdade 1::Departamento 1 |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FAMERP, instname:Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, instacron:FAMERP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6954410853678806574, 500, 500, 600, 600, 600, 306626487509624506, -969369452308786627, 2075167498588264571, -6491868300948288337 |
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