Published February 27, 2021 | Version v1
Publication Open

Methylenetetrahydrofolate reductase gene polymorphism, global DNA methylation and blood pressure: a population based study from North India

Creators

  • 1. Indian Council of Medical Research
  • 2. University of Delhi

Description

Abstract Background Hypertension is a complex disorder affected by gene-environment interactions. Methylenetetrahydrofolate reductase ( MTHFR ) gene is one of the genes in One Carbon Metabolic (OCM) pathway that affects both blood pressure and epigenetic phenomenon. MTHFR C677T gene polymorphism leads to reduced methylation capacity via increased homocysteine concentrations. Global DNA methylation (5mC%) also gets affected in conditions such as hypertension. However, no study is found to understand hypertension in terms of both genetics and epigenetics. The present study aims to understand the relation between methylation, MTHFR C677T gene polymorphism and hypertension. It also tries to understand relation (if any) between methylation and anti-hypertensive drugs. Methods This is a cross-sectional study where data were collected from a total of 1634 individuals of either sex in age group 35–65 years. Hypertensives (SBP ≥ 140 mm Hg and DBP ≥ 90 mm Hg) (on treatment/not on treatment) and absolute controls were 236 (cases) and 307 (controls), respectively. All the samples were subjected to MTHFR C677T gene polymorphism screening (PCR–RFLP) and global DNA methylation assay (ELISA based colorimetric assay). Results of both the analyses were obtained on 218 cases, 263 controls. Results Median 5mC% was relatively lower among cases (p > 0.05) compared to controls, despite controlling for confounders (age, sex, smoking, alcohol, diet) (r 2 -0.92, p-0.08). Cases not on medication had significantly reduced 5mC% compared to controls (p < 0.05), despite adjusting for confounders (r 2 -0.857, p-0.01). Among cases (irrespective of treatment), there was a significant variation in 5mC% across the three genotypes i.e. CC, CT and TT, with no such variation among controls. Cases (not on medication) with TT genotype had significantly lower methylation levels compared to the TT genotype controls and cases (on medication) (p < 0.01). Conclusion Global DNA hypomethylation seems to be associated with hypertension and antihypertensive drugs seem to improve methylation. Hypertensive individuals with TT genotype but not on medication are more likely to be prone to global DNA hypomethylation. Important precursors in OCM pathway include micronutrients such as vitamin B-12, B-9 and B-6; their nutritional interventions (either dietary or supplement) may serve as strategies to prevent hypertension at population level. However, more epidemiological-longitudinal studies are needed for further validation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ارتفاع ضغط الدم هو اضطراب معقد يتأثر بالتفاعلات بين الجينات والبيئة. جين اختزال ميثيلين تتراهيدروفولات ( MTHFR ) هو أحد الجينات في مسار استقلاب الكربون الواحد (OCM) الذي يؤثر على كل من ضغط الدم والظاهرة اللاجينية. يؤدي تعدد أشكال الجينات MTHFR C677T إلى انخفاض قدرة المثيلة عن طريق زيادة تركيزات الهوموسيستين. كما يتأثر مثيلة الحمض النووي العالمي (5mC ٪) في حالات مثل ارتفاع ضغط الدم. ومع ذلك، لم يتم العثور على دراسة لفهم ارتفاع ضغط الدم من حيث كل من علم الوراثة وعلم التخلق. تهدف هذه الدراسة إلى فهم العلاقة بين المثيلة وتعدد أشكال الجينات MTHFR C677T وارتفاع ضغط الدم. كما يحاول فهم العلاقة (إن وجدت) بين المثيلة والأدوية المضادة لارتفاع ضغط الدم. الطرق هذه دراسة مستعرضة حيث تم جمع البيانات من ما مجموعه 1634 فردًا من أي من الجنسين في الفئة العمرية 35–65 عامًا. كان ارتفاع ضغط الدم (ضغط الدم الانقباضي ≥ 140 مم زئبق و ضغط الدم الانقباضي ≥ 90 مم زئبق) (على العلاج/ليس على العلاج) والضوابط المطلقة 236 (حالات) و 307 (ضوابط)، على التوالي. خضعت جميع العينات لفحص تعدد الأشكال الجيني MTHFR C677T (PCR - RFLP) ومقايسة مثيلة الحمض النووي العالمية (المقايسة اللونية القائمة على ELISA). تم الحصول على نتائج كلا التحليلين على 218 حالة، 263 عنصر تحكم. النتائج كان متوسط5mC ٪ أقل نسبيًا بين الحالات (p > 0.05) مقارنة بالضوابط، على الرغم من السيطرة على المربكات (العمر والجنس والتدخين والكحول والنظام الغذائي) (ص 2 -0.92، ص-0.08). انخفضت الحالات التي لا تتناول الدواء بشكل كبير بنسبة 5mC ٪ مقارنة بالضوابط (p < 0.05)، على الرغم من ضبط المربكات (r 2 -0.857، p-0.01). من بين الحالات (بغض النظر عن العلاج)، كان هناك تباين كبير في 5mC٪ عبر الأنماط الجينية الثلاثة أي CC و CT و TT، مع عدم وجود مثل هذا الاختلاف بين الضوابط. الحالات (وليس على الدواء) مع النمط الوراثي ترينيداد وتوباغو لديها مستويات مثيلة أقل بكثير مقارنة مع ضوابط النمط الوراثي ترينيداد وتوباغو والحالات (على الدواء) (ع < 0.01). استنتاج يبدو أن نقص الميثيل في الحمض النووي العالمي مرتبط بارتفاع ضغط الدم ويبدو أن الأدوية الخافضة لارتفاع ضغط الدم تعمل على تحسين الميثيل. من المرجح أن يكون الأفراد الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم مع النمط الجيني لـ TT ولكن ليس على الأدوية أكثر عرضة لنقص ميثيل الحمض النووي العالمي. تشمل السلائف المهمة في مسار OCM المغذيات الدقيقة مثل فيتامين B -12 و B -9 و B -6 ؛ قد تكون تدخلاتها الغذائية (إما غذائية أو مكملة) بمثابة استراتيجيات لمنع ارتفاع ضغط الدم على مستوى السكان. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات الوبائية الطولية لمزيد من التحقق.

Translated Description (French)

Résumé Contexte L'hypertension est un trouble complexe affecté par les interactions gènes-environnement. Le gène de la méthylènetétrahydrofolate réductase ( MTHFR ) est l'un des gènes de la voie One Carbon Metabolic (OCM) qui affecte à la fois la pression artérielle et le phénomène épigénétique. Le polymorphisme du gène C677T du MTHFR entraîne une réduction de la capacité de méthylation via une augmentation des concentrations d'homocystéine. La méthylation globale de l'ADN (5 mC %) est également affectée dans des conditions telles que l'hypertension. Cependant, aucune étude n'a été trouvée pour comprendre l'hypertension à la fois en termes de génétique et d'épigénétique. La présente étude vise à comprendre la relation entre la méthylation, le polymorphisme du gène MTHFR C677T et l'hypertension. Il essaie également de comprendre la relation (le cas échéant) entre la méthylation et les médicaments antihypertenseurs. Méthodes Il s'agit d'une étude transversale où des données ont été recueillies auprès d'un total de 1 634 personnes de l'un ou l'autre sexe dans le groupe d'âge 35–65 ans. Les hypertenseurs (pas ≥ 140 mm Hg et PAD ≥ 90 mm Hg) (sous traitement/non sous traitement) et les témoins absolus étaient 236 (cas) et 307 (témoins), respectivement. Tous les échantillons ont été soumis au dépistage du polymorphisme du gène MTHFR C677T (PCR–RFLP) et au test de méthylation de l'ADN global (test colorimétrique basé sur ELISA). Les résultats des deux analyses ont été obtenus sur 218 cas, 263 contrôles. Résultats La médiane de 5 mC % était relativement plus faible chez les cas (p > 0,05) par rapport aux témoins, malgré le contrôle des facteurs de confusion (âge, sexe, tabagisme, alcool, régime alimentaire) (r 2 -0,92, p-0,08). Les cas ne prenant pas de médicaments avaient significativement réduit de 5 mC % par rapport aux témoins (p < 0,05), malgré l'ajustement pour les facteurs de confusion (r 2 -0,857, p-0,01). Parmi les cas (quel que soit le traitement), il y avait une variation significative de 5 mC % entre les trois génotypes, à savoir CC, CT et TT, sans une telle variation entre les témoins. Les cas (ne prenant pas de médicaments) avec le génotype TT avaient des niveaux de méthylation significativement plus faibles par rapport aux témoins de génotype TT et aux cas (prenant des médicaments) (p < 0,01). Conclusion L'hypométhylation globale de l'ADN semble être associée à l'hypertension et les médicaments antihypertenseurs semblent améliorer la méthylation. Les personnes hypertendues présentant un génotype TT mais ne prenant pas de médicaments sont plus susceptibles d'être sujettes à une hypométhylation globale de l'ADN. Les précurseurs importants de la voie OCM comprennent des micronutriments tels que la vitamine B-12, B-9 et B-6 ; leurs interventions nutritionnelles (diététiques ou complémentaires) peuvent servir de stratégies pour prévenir l'hypertension au niveau de la population. Cependant, davantage d'études épidémiologiques-longitudinales sont nécessaires pour une validation plus poussée.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes La hipertensión es un trastorno complejo afectado por las interacciones gen-ambiente. El gen de la metilentetrahidrofolato reductasa ( MTHFR ) es uno de los genes en la vía metabólica de un carbono (OCM) que afecta tanto a la presión arterial como al fenómeno epigenético. El polimorfismo del gen MTHFR C677T conduce a una capacidad de metilación reducida a través del aumento de las concentraciones de homocisteína. La metilación global del ADN (5mC%) también se ve afectada en condiciones como la hipertensión. Sin embargo, no se encuentra ningún estudio para entender la hipertensión en términos tanto de genética como de epigenética. El presente estudio tiene como objetivo comprender la relación entre la metilación, el polimorfismo del gen MTHFR C677T y la hipertensión. También intenta comprender la relación (si la hay) entre la metilación y los fármacos antihipertensivos. Métodos Este es un estudio transversal en el que se recopilaron datos de un total de 1634 individuos de ambos sexos en el grupo de edad de 35 a 65 años. Los hipertensos (PAS ≥ 140 mm Hg y Pad ≥ 90 mm Hg) (en tratamiento/no en tratamiento) y los controles absolutos fueron 236 (casos) y 307 (controles), respectivamente. Todas las muestras se sometieron a detección de polimorfismo del gen MTHFR C677T (PCR–RFLP) y ensayo de metilación del ADN global (ensayo colorimétrico basado en ELISA). Los resultados de ambos análisis se obtuvieron en 218 casos, 263 controles. Resultados La mediana del 5mC% fue relativamente menor entre los casos (p > 0.05) en comparación con los controles, a pesar de controlar los factores de confusión (edad, sexo, tabaquismo, alcohol, dieta) (r 2 -0.92, p-0.08). Los casos que no recibieron medicación se redujeron significativamente en un 5mC% en comparación con los controles (p < 0.05), a pesar de ajustar los factores de confusión (r 2 -0.857, p-0.01). Entre los casos (independientemente del tratamiento), hubo una variación significativa en el 5mC% en los tres genotipos, es decir, CC, CT y TT, sin tal variación entre los controles. Los casos (no con medicación) con genotipo TT tuvieron niveles de metilación significativamente más bajos en comparación con los controles de genotipo TT y los casos (con medicación) (p < 0.01). Conclusión La hipometilación global del ADN parece estar asociada con la hipertensión y los fármacos antihipertensivos parecen mejorar la metilación. Los individuos hipertensos con genotipo TT pero no con medicación tienen más probabilidades de ser propensos a la hipometilación global del ADN. Los precursores importantes en la vía de OCM incluyen micronutrientes como la vitamina B-12, B-9 y B-6; sus intervenciones nutricionales (ya sea dietéticas o suplementarias) pueden servir como estrategias para prevenir la hipertensión a nivel poblacional. Sin embargo, se necesitan más estudios epidemiológicos longitudinales para una mayor validación.

Files

s12920-021-00895-1.pdf

Files (815.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b838e4870b5f4c2b5806e660f06332b2
815.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعدد أشكال جين ميثيلين تتراهيدروفولات المختزلة، مثيلة الحمض النووي العالمية وضغط الدم: دراسة قائمة على السكان من شمال الهند
Translated title (French)
Polymorphisme du gène de la méthylènetétrahydrofolate réductase, méthylation globale de l'ADN et tension artérielle : une étude basée sur la population du nord de l'Inde
Translated title (Spanish)
Polimorfismo del gen de la metilentetrahidrofolato reductasa, metilación global del ADN y presión arterial: un estudio poblacional del norte de la India

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3134421668
DOI
10.1186/s12920-021-00895-1

Is supplement to
https://openalex.org/W3158161280 (Other)
https://openalex.org/W3088529301 (Other)
https://openalex.org/W2400475437 (Other)
https://openalex.org/W2357037093 (Other)
https://openalex.org/W2348944909 (Other)
https://openalex.org/W2088764004 (Other)
https://openalex.org/W2073868696 (Other)
https://openalex.org/W2016296136 (Other)
https://openalex.org/W2005228342 (Other)
https://openalex.org/W1507974144 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W123313388
  • https://openalex.org/W1561287928
  • https://openalex.org/W1964478051
  • https://openalex.org/W1989800882
  • https://openalex.org/W1995276261
  • https://openalex.org/W1995931698
  • https://openalex.org/W2002548814
  • https://openalex.org/W2003402014
  • https://openalex.org/W2041569847
  • https://openalex.org/W2045742891
  • https://openalex.org/W2057679261
  • https://openalex.org/W2098860462
  • https://openalex.org/W2118094114
  • https://openalex.org/W2119063391
  • https://openalex.org/W2120124457
  • https://openalex.org/W2122029623
  • https://openalex.org/W2148525284
  • https://openalex.org/W2157655485
  • https://openalex.org/W2164441586
  • https://openalex.org/W2169149047
  • https://openalex.org/W2345336692
  • https://openalex.org/W2357037093
  • https://openalex.org/W2423102656
  • https://openalex.org/W2523205192
  • https://openalex.org/W2530159570
  • https://openalex.org/W2612462276