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Prof. F. Carinci
Ultimi sviluppi nella
genetica delle schisi
Martinelli 2013
Morfogenesi
Prof. F. Carinci
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History:
1942 - Fough-Andersen
1970 - Fraser
Carinci F, et al. Am J Hum Genet. 1995;56(1):337-9.
Scapoli L, et al. Genomics. 1997;43(2):216-20.
Scapoli L, et al. Am J Med Genet. 1998;75(2):203-6.
Pezzetti F, et al. Genomics. 1998;50(3):299-305.
Bosi G, et al. J Dent Res. 1998;77(8):1613-21.
Martinelli M, et al. Genomics. 1998;51(2):177-81.
Bodo M, et al. J Dent Res. 1999;78(12):1783-90.
Carinci F, et al. Cleft Palate Craniofac J. 2000;37(1):33-40.
Martinelli M, et al. Am J Med Genet. 2001;98(4):357-60.
Pezzetti F, et al. Ann Hum Genet. 2000;64(Pt 4):341-7.
Scapoli L, et al. Hum Genet. 2002;110(1):15-20.
Martinelli M, et al. Ann Hum Genet. 2001;65(Pt 5):465-71.
Farina A, et al. Orthod Craniofac Res. 2002;5(3):185-91.
Carinci F, et al. J Craniofac Surg. 2003;14(2):130-43.
Baroni T, et al. J Periodontol. 2003;74(10):1447-53.
Scapoli L, et al. Am J Med Genet. 2004 1;127A(2):211.
Pezzetti F, et al. Hum Mutat. 2004;24(1):104-5.
Scapoli L, et al. Am J Hum Genet. 2005;76(1):180-3.
Scapoli L, et al. Am J Med Genet A. 2005;132(3):302-4.
Carinci F, et al. J Craniomaxillofac Surg. 2005;33(2):91-4.
Rullo R, et al. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2005 Sep 9.
Martinelli M, et al. Hum Mutat. 2006; 27: 294.
Scapoli L, et al. Ann Hum Genet. 2006; 70: 410-3.
Rullo R, et al. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2006.
Baroni T, et al. Mol Med. 2006; 12(9-10): 237-45.
Martinelli M, et al. J Med Genet. 2007;44(6):387-92.
Pezzetti F, et al. Eur J Hum Genet. 2007; [Epub ahead of print]
Carinci F, et al. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2007; [Epub ahead of print]
Rullo R, et al. J Craniofac Surg. 2007; 18(6):1276-1280.
Palmieri A, et al. Ann Hum Genet. 2008; [Epub ahead of print]
Martinelli M, et al. Eur J Oral Sci. 2008 Jun;116(3):287-90.
Scapoli L, et al. Eur J Oral Sci. 2008; 116(6):507-11.
Marinucci L, et al. Toxicology. 2008 Dec 9.
Pezzetti F, et al. Pathology. 2009 Apr;41(3):261-8.
Martinelli M, et al. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2009 Mar 21.
Baroni T, et al. J Cell Physiol. 2010 Mar;222(3):748-56.
Scapoli L, et al. Hum Mutat. 2010 May 18.
Gagliano N, et al. Cleft Palate Craniofac J. 2010;47(4):393-9.
Marinucci L, et al. Expert Opin Drug Saf. 2010 Jul 20.
Girardi A, et al. Eur J Oral Sci. 2011; 119:102-5.
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STARTING POINT
Martinelli 2013
Martinelli 2013
Campioni di sangue periferico
38 famiglie
274 individui
82 affetti
398 triadi
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EPIDEMIOLOGIA
 La CL/P colpisce circa un bambino ogni 700 nati vivi
 La maggior parte sono casi sporadici
 Si ha famigliarità nel 20% dei casi
 Variabilità dipendente dalla zona geografica esaminata
 Più di 300 sindromi con schisi
 Ereditarietà complessa
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Schisi labiopalatine
CPO
sindromici
CL/P
casi sporadici
non-sindromici
casi familiari
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FATTORI GENETICI
OFC1 (locus 6p24-p23)
OFC2 (locus 2p13)
OFC3 (locus 19q13.2)
OFC4 (locus 4q21-q31)
OFC5 (MSX1 gene)
OFC6 (IRF6 gene)
OFC7 (PVRL1 gene)
OFC8 (TP73L gene)
OFC9 (locus 13q33.1-q34)
OFC10 (SUMO1 gene)
OFC11 (BMP4 gene)
OFC12 (locus 8q24.31)
MTHFR (locus 1p36)
TGFβ3 (locus 14q24)
RARα (locus 17q21.1)
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FATTORI AMBIENTALI
anticonvulsivanti
fumo
steroidi
anticoagulanti
folati
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EPIDEMIOLOGIA
L’assunzione periconcezionale di multivitaminici
contenenti acido folico riduce l’insorgenza di:
 difetti di chiusura del tubo neurale
 patologie a carico del tratto urinario
 anomalie cardiovascolari congenite
 labiopalatoschisi
?
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 Fattore Willis
 Vitamina M
 Acido folico
 Acido pteroilglutammico
 Vitamina B9
 Folacina
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LIVELLI DI ASSORBIMENTO
 Da solo
100%
 Con gli alimenti
 Come folati dai cibi
 Cibi cotti
85%
50%
riduzione dell’80%
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Assorbimento intestinale e sintesi delle
forme attive dell’acido folico
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 Rimetilazione dell’omocisteina a metionina
 Sintesi della SAM
 Sintesi dei nucleotidi
 Sintesi dell’emoglobina
 Metilazione di DNA, proteine,
neurotrasmettitori e fosfolipidi
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La via metabolica del folato
SAM+ee-
B12+
MTRR
Metionina
Folato
SAH
THF
B12
MTR
5,10-MTHF
CH3-B12
Omocisteina
MTHFR
TCN B12
5-MTHF
FOLRs
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LA VIA METABOLICA DEL FOLATO:
implicazioni in malformazioni congenite
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EPIDEMIOLOGIA DELLA SPINA BIFIDA
 Più comune malformazione del sistema nervoso centrale
 Colpisce circa un bambino ogni 8000 nati vivi
 Chiusura incompleta di una o più vertebre
 Eziologia multifattoriale
 Aumento di rischio in carenza di folato plasmatico
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NTD e ACIDO FOLICO
4 mg/die acido folico
514
5/514 = 1%
multivitamine senza ac. folico
517
18/517 = 3.5%
Riduzione di NTD del 72%
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Campagna di prevenzione
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Fortificazione degli alimenti
 Riduzione di NTD del 28% in U.S.A.
 Riduzione di NTD del 46% in Canada
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La European Food Safety Authority
(EFSA) nel 2009 ha condotto uno
studio valutativo del vantaggio della
fortificazione alimentare
rinunciandovi
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Variante C677T del gene MTHFR
Sostituzione aminoacidica Ala222Val
Forma termolabile dell’enzima
con attività ridotta
dell’omocisteina plasmatica
del folato plasmatico
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La via metabolica del folato
SAM+ee-
B12+
MTRR
Metionina
Folato
SAH
THF
B12
MTR
5,10-CH3THF
CH3-B12
Omocisteina
MTHFR
TCN B12
5-CH3THF
FOLRs
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Verifica del ruolo dell’MTHFR nelle
schisi labiopalatine
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MATERIALI E METODI
CAMPIONI DI SANGUE
107 triadi famigliari
291 triadi di casi sporadici
398 affetti da CL/P
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MATERIALI E METODI
Estrazione DNA
Amplificazione in PCR
Digestione enzimatica
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MATERIALI E METODI
Elettroforesi su poliacrilammide
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MATERIALI E METODI
Studio di linkage disequilibrium
198 bp
175 bp
allele C
allele T
Foto di separazione elettroforetica su gel di poliacrilammide
delle varianti al polimorfismo C677T al gene MTHFR
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MATERIALI E METODI
Estrazione DNA
RealTime PCR
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MATERIALI E METODI
Studio di linkage disequilibrium
 Genotipizzazione di SNP mediante RealTime PCR e
sonda TaqMan
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MATERIALI E METODI
Studio di linkage e associazione
Analisi statistica col metodo del TDT
(Transmission Disequilibrium Test)
Non parametrico
c2td = (B-C)2
(B+C)
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RISULTATI – MTHFR C677T
 Non vi è differenza nella trasmissione degli alleli C e T
 Il genotipo dei figli affetti non conferisce aumento del
rischio di CL/P
 Nelle madri vi è un aumento significativo della frequenza
dell’allele T
 Il genotipo materno TT conferisce aumento di rischio di
generare prole con CL/P
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RISULTATI – MTHFR C677T e A1298C
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La via metabolica del folato
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RISULTATI – FOLR1 e FOLR2
 E’ stato riscontrato pattern alterato solo per una madre
e suo figlio
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RISULTATI – TCN - MTR - MTRR
 Nessuna prova di coinvolgimento per TCN1, MTR e MTRR
 La variante 776C (259Pro) del TCN2 influenza il rischio di
sviluppare la schisi
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RISULTATI – MTHFD1
 Studio di due polimorfismi non sinonimi
 Trasmissione borderline dell’aplotipo più frequente (401G/1958G)
 Forse ruolo minore di MTHFD1 nella schisi
401 G>A
Ex 6
1958 A>G
Ex 20
Annals of Human Genetics (2008) 72,297–299
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RISULTATI – BHMT1 - BHMT2 - CBS
 Livelli di associazione non significativi per le varianti
dei polimorfismi mappanti in BHMT1 e 2
 Associazione con una variante del polimorfismo
rs4920037 al CBS
 Presenza di una interazione materno-fetale per CBS
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CONCLUSIONI
 La via metabolica del folato è sicuramente implicata
nell’insorgenza di malformazioni congenite, tra cui le
schisi labiopalatine
 Una buona campagna di prevenzione potrebbe
ridurre l’incidenza di queste patologie
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