Uwarunkowania genetyczne rozszczepu wargi górnej i/lub podniebienia - czy polimorfizm genu MMP2 ma znaczenie w rozwoju tej wady?

• Authors: Marzena Zalewska-Ziob , Brygida Adamek , Jolanta Kasperczyk , Dorota Łyko , Anna Płachetka , Marek Rokicki , Agnieszka Machorowska-Pieniążek , Stefan Baron , Iwona Niedzielska , Andrzej Wiczkowski

Title variants

EN

Cleft lip and/or palate genetic conditioning - is MMP2 gene polymorphism important for this defect development?

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Introduction: Cleft lip/palate is one of the most common congenital malformations. In Poland, approximately 500 children with an orofacial cleft are born every year. Matrix metalloproteinases are involved in periodontal tissue remodelling and degradation. Polymorphisms in the promoter region of the MMP2 gene may affect transcription and activity of the protein produced by this gene. The aim of the study was to examine 1306 C/T MMP2 gene promoter polymorphisms in the group of children with cleft lip/palate and in the control group as well as to determine the frequency of individual genotypes in different types of orofacial clefts. Material and methods: The study was conducted in the group of 150 children with cleft lip/palate and 102 children without an orofacial cleft. Genomic DNA was obtained from oral mucosa epithelium. The MMP2 gene promoter polymorphism was genotyped by tetra-primer ARMS-PCR. Results: There are no significant differences in the frequency of individual alleles in different types of orofacial clefts. The occurrence of the CC genotype was significantly higher in the group with cleft lip and palate than in the healthy group (p = 0.005). Conclusion: Determining the polymorphism of matrix metalloproteinase gene promoter sequence can contribute to the elucidation of cleft lip/palate aetiopathogenesis.

PL

Wstęp: Rozszczep wargi górnej i/lub podniebienia jest jedną z najczęściej występujących wad rozwojowych. W Polsce każdego roku przychodzi na świat około 500 dzieci z rozszczepem w okolicy twarzoczaszki. W proces tworzenia struktur twarzoczaszki zaangażowane są metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej, odpowiedzialne za przebudowę i degradację podłoża łącznotkankowego. Polimorfizm w regionie promotorowym genu kodującego MMP2 może mieć wpływ na efektywność transkrypcji, a tym samym na aktywność produktu białkowego tego genu. Celem niniejszej pracy była ocena polimorfizmu 1306 C/T promotora genu MMP2 w grupie dzieci z rozszczepem wargi i/lub podniebienia oraz w grupie kontrolnej, a także ocena częstości występowania poszczególnych genotypów w różnych typach rozszczepów. Materiał i metoda: Badanie przeprowadzono w grupie 150 dzieci z rozpoznanym rozszczepem wargi i/lub podniebienia oraz w grupie 102 dzieci bez wady rozszczepowej twarzoczaszki. Genomowe DNA uzyskano z komórek nabłonkowych błony śluzowej jamy ustnej. Polimorfizm promotora genu MMP2 oznaczono metodą tetra-primer ARMS-PCR. Wyniki: Nie stwierdzono istotnych różnic w częstości występowania poszczególnych alleli w różnych typach rozszczepów. Częstość występowania genotypu CC w grupie dzieci z rozszczepem wargi i podniebienia była znacząco wyższa w porównaniu z grupą kontrolną (p = 0,005). Wniosek: Określenie polimorfizmu sekwencji promotorowych genów kodujących metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej może przyczynić się do wyjaśnienia etiopatogenezy rozszczepu wargi i/lub podniebienia.

Keywords

EN

MMP2 gene promoter polymorphism; cleft lip and/or palate; matrix metalloproteinase 2; metaloproteinaza macierzy zewnątrzkomórkowej 2; polimorfizmpromotora genu MMP2; rozszczep wargi i/lub podniebienia

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2014
• Volume: 10
• Issue: 3
• Pages: 306-314

Dates

published

2014

Contributors

author

Marzena Zalewska-Ziob

• Katedra i Zakład Ogólnej Biologii Lekarskiej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym, ul. Jordana 19, 41-808 Zabrze, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Andrzej Wiczkowski

author

Brygida Adamek

• Katedra i Zakład Ogólnej Biologii Lekarskiej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Andrzej Wiczkowski

author

Jolanta Kasperczyk

• Katedra Dysfunkcji Narządu Żucia i Ortodoncji Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Stefan Baron

author

Dorota Łyko

• Katedra Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: dr hab. n. med. Iwona Niedzielska

author

Anna Płachetka

• Katedra i Zakład Ogólnej Biologii Lekarskiej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Andrzej Wiczkowski

author

Marek Rokicki

• Katedra Dysfunkcji Narządu Żucia i Ortodoncji Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Stefan Baron

author

Agnieszka Machorowska-Pieniążek

• Katedra Dysfunkcji Narządu Żucia i Ortodoncji Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Stefan Baron

author

Stefan Baron

• Katedra Dysfunkcji Narządu Żucia i Ortodoncji Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Stefan Baron

author

Iwona Niedzielska

• Katedra Chirurgii Czaszkowo-Szczękowo-Twarzowej i Chirurgii Stomatologicznej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: dr hab. n. med. Iwona Niedzielska

author

Andrzej Wiczkowski

• Katedra i Zakład Ogólnej Biologii Lekarskiej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu, Polska. Kierownik: prof. dr hab. n. med. Andrzej Wiczkowski

References

• 1. Carinci F, Scapoli L, Palmieri A et al.: Human genetic factors in nonsyndromic cleft lip and palate: an update. Int J Pediatr Otorhinolaryngol2007; 71: 1509–1519.
• 2. Schutte BC, Murray JC: The many faces and factors of orofacial clefts. Hum Mol Genet1999; 8: 1853–1859.
• 3. Murray JC: Gene/environment causes of cleft lip and/or palate. Clin Genet2002; 61: 248–256.
• 4. Antoszewski B, Kruk-Jeromin J: Epidemiology of cleft lip and palate in Lodz, Poland, in the years 1981–1995. Acta Chir Plast1997; 39: 109–112.
• 5. Mossey PA, Little J, Munger RG et al.: Cleft lip and palate. Lancet2009; 374: 1773–1785.
• 6. Strauss RP: The organization and delivery of craniofacial health services: the state of the art. Cleft Palate Craniofac J1999; 36: 189–195.
• 7. Bender PL: Genetics of cleft lip and palate. J Pediatr Nurs2000; 15: 242–249.
• 8. Wong FK, Hägg U: An update on the aetiology of orofacial clefts. Hong Kong Med J2004; 10: 331–336.
• 9. Murray JC: Face facts: genes, environment, and clefts. Am J Hum Genet1995; 57: 227–232.
• 10. Goodacre T, Swan MC: Cleft lip and palate: current management. Paed Child Health2008; 18: 283–292.
• 11. Romitti PA, Lidral AC, Munger RG et al.: Candidate genes for nonsyndromic cleft lip and palate and maternal cigarette smok- ing and alcohol consumption: evaluation of genotype-environ- ment interventions from a population-based case-control study of orofacial clefts. Teratology1999; 59: 39–50.
• 12. Prescott NJ, Winter RM, Malcolm S: Nonsyndromic cleft lip and palate: complex genetics and environmental effects. Ann Hum Genet2001; 65: 505–515.
• 13. Lipińska J, Foryś S: Rodzinne występowanie rozszczepów pod- niebienia. Fol Med Lodz2000; 27: 57–69.
• 14. Cox TC: Taking it to the max: the genetic and developmental mechanisms coordinating midfacial morphogenesis and dys- morphology. Clin Genet2004; 65: 163–176.
• 15. Brown NL, Yarram SJ, Mansell JP et al.: Matrix metalloproteinas- es have a role in palatogenesis. J Dent Res2002; 81: 826–830.
• 16. Martínez-Alvarez C, Tudela C, Pérez-Miguelsanz J et al.: Medial edge epithelial cell fate during palatal fusion. Dev Biol2000; 220: 343–357.
• 17. Hannas AR, Pereira JC, Granjeiro JM et al.: The role of matrix metalloproteinases in the oral environment. Acta Odontol Scand2007; 65: 1–13.
• 18. Kouskoura T, Fragou N, Alexiou M et al.: The  genetic basis of craniofacial and dental abnormalities. Schweiz Monatsschr Zahnmed2011; 121: 636–646.
• 19. Blavier L, Lazaryev A, Groffen J et al.: TGF-β3-induced palato- genesis requires matrix metalloproteinases. Mol Biol Cell2001; 12: 1457–1466.
• 20. Epstein R.J.: Biologia molekularna człowieka.Wydawnictwo Cze- lej, Lublin 2005.
• 21. Ye S: Polymorphism in matrix metalloproteinase gene promot- ers: implication in regulation of gene expression and susceptibil- ity of various diseases. Matrix Biol2000; 19: 623–629.
• 22. Kubben FJ, Sier CF, Meijer MJ et al.: Clinical impact of MMP and TIMP gene polymorphisms in gastric cancer. Br J Cancer2006; 95: 744–751.
• 23. Fanjul-Fernández M, Folgueras AR, Cabrera S et al.: Matrix metal- loproteinases: evolution, gene regulation and functional analysis in mouse models. Biochim Biophys Acta2010; 1803: 3–19.
• 24. Price SJ, Greaves DR, Watkins H: Identification of novel, func- tional genetic variants in the human matrix metalloproteinase-2 gene: role of Sp1 in allele-specific transcriptional regulation. J Biol Chem2001; 276: 7549–7558.
• 25. Xu P, Wang YL, Zhu SJ et al.: Expression of matrix metallopro- teinase-2, -9, and -14, tissue inhibitors of metalloproteinase-1, and matrix proteins in human placenta during the first trimes- ter. Biol Reprod2000; 62: 988–994.
• 26. Bernardo MM, Fridman R: TIMP-2 (tissue inhibitor of metallopro- teinase-2) regulates MMP-2 (matrix metalloproteinase-2) activity in the extracellular environment after pro-MMP-2 activation by MT1 (membrane type 1)-MMP. Biochem J2003; 374: 739–745.
• 27. Ichikawa E, Watanabe A, Nakano Y et al.: PAX9 and TGFB3 are linked to susceptibility to nonsyndromic cleft lip with or without cleft palate in the Japanese: population-based and family-based candidate gene analyses. J Hum Genet2006; 51: 38–46.
• 28. Ra HJ, Parks WC: Control of matrix metalloproteinase catalytic activity. Matrix Biol2007; 26: 587–596.
• 29. Letra A, Silva RM, Motta LG et al.: Association of MMP3 and TIMP2 promoter polymorphisms with nonsyndromic oral clefts. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol2012; 94: 540–548.
• 30. Gremlich S, Nguyen D, Reymondin D et al.: Fetal MMP2/MMP9 polymorphisms and intrauterine growth restriction risk. J Reprod Immunol2007; 74: 143–151.
• 31. Letra A, Silva RA, Menezes R et al.: MMP gene polymorphisms as contributors for cleft lip/palate: association with MMP3 but not MMP1. Arch Oral Biol2007; 52: 954–960.

• Document Type: article