Genetic and metabolic alterations in maternal and paternal one carbon metabolism and development of pregnancy complications of placental origin

Abstract

Les complicacions durant l’embaràs derivades de problemes en la placenta, incloent hipertensió gestacional (HG) i retard del creixement intrauterí (CIR), posen la salut de la mare i del nadó en risc. Un mal estat del metabolisme monocarbonat de la mare i un estil de vida poc saludable poden derivar en complicacions de l’embaràs. Els polimorfismes comuns MTHFR 677C>T i SLC19A1 80G>A estan associats amb un estat pobre en folats i nivells alts d’homocisteïna plasmàtica (tHcy). Factors paterns poden contribuir a una mala placentació, arrel d’una invasió insuficient del trofoblast i una remodelació deficient de les artèries uterines. Tot i això, sovint aquests aspectes no es tenen en compte. S’han recollit dades de l’estil de vida, la història clínica i mostres de sang en dejú de 773 parelles de mares-nounats i de 414 trios de mares-pares -nounats del Reus – Tarragona Birth Cohort. S’han investigat les associacions de folat plasmàtic i eritrocitari; tHcy i de vitamina B12; i els genotips MTHFR 677C>T i SLC19A180G>A amb placentacions defectuoses, HG i CIR. Els genotips MTHFR677C>T materns i paterns no s’han associat amb CIR ni tampoc el genotip matern amb una placentació defectuosa. Nivells elevats de tHcy paterns estan associats amb cinc vegades més risc de desenvolupar HG. tHcy materna i paterna i el genotip patern no s’associen amb un increment de risc de patir HG. Els genotips materns i paterns SLC19A180G>A no s’associen amb els desenllaços estudiats. Podem concloure que els pares amb nivells elevats de tHcy en comparació amb els que tenen nivells normals o amb l’al·lel variant MTHFR 677T en comparació al genotip CC incrementen el risc de contribuir negativament en placentacions defectuoses, i també en el desenvolupament de CIR. Les mares amb el genotip MTHFR677TT en comptes del genotip CC presenten un risc més elevat de desenvolupar HG.

Las complicaciones durante el embarazo derivadas de problemas con la placenta, incluyendo hipertensión gestacional (HG) y retraso del crecimiento intrauterino (CIR), ponen la salud de la madre y del bebé en riesgo. Un mal estado del metabolismo monocarbonatado materno y un estilo de vida poco saludable pueden derivar en complicaciones durante el embarazo. Los polimorfismos comunes MTHFR 677C>T i SLC19A180G>A están asociados con un estado pobre en folatos y niveles altos de homocisteína plasmática (tHcy). Factores paternos pueden contribuir a una mala placentación, debido a una invasión insuficiente del trofoblasto y una remodelación deficiente de las arterias uterinas. Aun así, a menudo estos aspectos no se tienen cuenta. Se han recogido datos del estilo de vida, la historia clínica y muestras de sangre en ayunas de 773 parejas de madres-bebés y de 414 tríos de madres-padres-bebés del Reus – Tarragona Birth Cohort. Se han investigado las asociaciones de folato plasmático y eritrocitario; tHcy y de vitamina B12; y los genotipos MTHFR 677C>T i SLC19A180G>A con placentaciones defectuosas, HG y CIR. Los genotipos MTHFR677C>T maternos y paternos no se han asociado con CIR, ni el genotipo materno con una placentación defectuosa. Niveles elevados de tHcy paternos están asociados con un riesgo cinco veces mayor de desarrollar HG. tHcy materna y paterna y el genotipo paterno no se asocian con un incremento del riesgo de padecer HG. Los genotipos maternos y paternos SLC19A180G>A no se asocian con los desenlaces estudiados. Concluimos que los padres con niveles elevados de tHcy en comparación con los que tienen niveles normales o con el alelo variante MTHFR 677T en comparación con el genotipo CC incrementan el riesgo de contribuir negativamente en placentaciones defectuosas, y también en el desarrollo de CIR. Las madres con el genotipo MTHFR677TT en vez del genotipo CC presentan más riesgo de desarrollar HG.

Placental-derived pregnancy complications including pregnancy induced hypertension (PIH) and intrauterine growth retardation (IUGR) put maternal and foetal health at risk. Suboptimal maternal folate and one carbon (1C) metabolic status and unhealthy lifestyle can lead to adverse pregnancy outcomes. The common MTHFR 677C>T and SLC19A1 80G>A polymorphisms are associated with poor folate status and elevated fasting plasma total homocysteine (tHcy). Paternal factors can contribute to impaired placentation, due to poor trophoblast invasion and remodelling of the uterine spiral arteries but are rarely considered. Data on lifestyle, clinical history and fasting blood samples were collected from 773 mother-neonate dyads and 414 mother- father- neonate triads from the Reus- Tarragona Birth Cohort. Plasma and red blood cell folate, tHcy and B12 status and MTHFR 677 C>T and SLC19A1 80G>A genotype associations with impaired placentation, PIH and IUGR were investigated. Maternal and paternal MTHFR 677C>T genotypes were not associated with IUGR and maternal genotype was not associated with impaired placentation. Elevated paternal tHcy was associated with fivefold greater probability of an IUGR-affected pregnancy and increased risk of impaired placentation [OR 95% (CI) 2.7 (1.2, 6.0)]. Compared to CC genotype, paternal MTHFR 677CT and TT genotypes were associated with impaired placentation [OR 95% (CI)]: 4.0 (1.3, 12.6) and 7.1 (1.6, 32.8) respectively. Mothers with the MTHFR 677TT compared to CC genotype were threefold more likely to develop PIH. Maternal and paternal tHcy concentrations and paternal genotype were not associated with increased risk of PIH. Maternal and paternal SLC19A1 80G>A genotypes were not associated with increased risk of any of the outcomes. In conclusion, fathers with elevated versus normal tHcy or the variant MTHFR 677T allele versus CC genotype were more likely to father pregnancies affected by impaired placentation and IUGR. Mothers with the MTHFR 677TT versus CC genotype were at increased risk of developing PIH.