Архив офтальмологии Украины Том 10, №2, 2022

Актуальність. Фолієва кислота відіграє важливу роль донора L-вуглецю для метилювання і синтезу ДНК-РНК, і її дефіцит може впливати на стабільність і цілісність ДНК, а також підсилювати метилювання, що пов’язано з ризиком розвитку діабетичної ретинопатії. Незважаючи на низку інформативних повногеномних асоціативних досліджень і аналіз генів-кандидатів, складний взаємозв’язок між генотипом людини і вмістом фолатів, вітаміну B12 або гомоцистеїну залишається недостатньо вивченим. Мета: вивчити асоціації поліморфізмів основних генів, що кодують ферменти фолатного циклу MTHFR C677T (rs 1801133), MTHFR A1298C (rs1801131), MTR A2756G (rs1805087), з умістом у плазмі крові вітамінів групи В у пацієнтів з діабетичною ретинопатією і цукровим діабетом 2-го типу. Матеріали та методи. Дослідження включало 83 пацієнтів (83 ока) із цукровим діабетом 2-го типу, у яких за результатами офтальмологічного обстеження за протоколом ETDRS виявлено непроліферативну і проліферативну діабетичну ретинопатію. Контрольна група включала 35 осіб без цукрового діабету, які були порівнянні з хворими за статтю, віком, індексом маси тіла. Поліморфізм генів визначали за допомогою полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі на автоматичному ампліфікаторі Gene Amp® PCR System 7500, уміст фолатів і вітамінів В12, В6 визначали в сироватці крові методом ELISA. Висновки. Вміст фолатів у крові досліджуваних осіб розрізнявся залежно від генотипу і був максимальним у здорових носіїв генотипу ТТ гена rs1801133, носіїв генотипу АG гена rs1805087 і носіїв генотипу СС гена rs1801131, у яких медіана в групі перевищувала значення в популяції в 1,4–1,5 раза. Найбільший дефіцит вітаміну В12 спостерігали в носіїв генотипу СТ гена rs1801133, генотипу AG гена rs1805087, у яких при проліферативній діабетичній ретинопатії вміст вітаміну зменшувався на 50 %. Найбільш протективним виявився генотип АС гена rs1801131: зниження рівня вітаміну В12 становило 17 %. Вміст вітаміну В6 різнився в здорових осіб залежно від поліморфізмів гена rs1801131: найбільшим він був у носіїв генотипу АА і при розвитку ретинопатії знижувався на 36 % незалежно від стадії. Аналогічно знижувався рівень вітаміну В6 у носіїв генотипу АС — на 30 % відносно контрольної групи, а в носіїв генотипу СС при розвитку непроліферативної діабетичної ретинопатії спостерігали зниження рівня вітаміну В6 в 1,8 раза.

Background. Folic acid plays an important role as L-carbon donor for DNA-RNA methylation and synthesis, its deficiency can affect stability and integrity of DNA and enhance methylation that is associated with the risk of developing diabetic retinopathy. Despite a few informative genome-wide association studies and analysis of candidate genes, a complex relationship between human genotype and content of folates, vitamin B12 or homocysteine remains insufficiently understood. Purpose: to study associations of polymorphisms of the major genes that encode folate cycle enzymes MTHFR C677T (rs1801133); MTHFR A1298C (rs1801131); MTR A2756G (rs1805087) with B vitamin level in the blood plasma of patients with diabetic retinopathy and type 2 diabetes mellitus. Materials and methods. The study included 83 patients (83 eyes) with diabetes type 2 who according to the results of an ophthalmological examination using Early Treatment of Diabetic Retinopathy Study chart had non-proliferative and proliferative diabetic retinopathy. The control group consisted of 35 people without diabetes who were matched with the examined patients by sex, age, body mass index. Gene polymorphism was determined using real-time polymerase chain reaction on a Gene AMP automatic amplifier PCR System 7500, the content of folates and vitamins B12, B6 was determined in serum blood by the enzyme-linked immunosorbent assay. Conclusions. Folate content in the blood of the subjects differed depending on the genotype and was maximal in heathy carriers of the TT genotype of the rs1801133 gene, the AG genotype of the rs1805087 gene, and carries of the CC genotype of the rs1801131 gene in whom the median by the group exceeded the value in the population by 1.4–1.5 times. Vitamin B12 deficiency was highest in carriers of the CT genotype of the rs1801133 gene, the AG genotype of the rs1805087 gene whose content of the vitamin decreased by 50 % with proliferative diabetic retinopathy. The AC genotype of the rs1801131 gene turned out to be most protective — a decrease in vitamin B12 was 17 %. Contents of vitamin B6 differed in healthy individuals depending on the rs1801131 gene polymorphisms: it was highest in the AA genotype carries and in retinopathy development decreased by 36 % regardless of stage. Similarly, the level of vitamin B6 in the AC genotype carriers decreased by 30 % compared to the control group, and in the CC genotype carriers with non-proliferative diabetic retinopathy, the content of B6 decreased by 1.8 times.

діабетична ретинопатія; цукровий діабет 2-го типу; фолати; фолатний цикл; вітамін В12; В6; генотип

diabetic retinopathy; type 2 diabetes mellitus; folates; folate cycle; vitamin B12; B6; genotype

1. Zhang W., Liu H., Al-Shabrawey M., Caldwell R.W., Caldwell R.B. Inflammation and diabetic retinal microvascular complications. J. Cardiovasc. Dis. Res. 2011 Apr. 2(2). 96-103. doi: 10.4103/0975-3583.83035. PMID: 21814413; PMCID: PMC3144626.
2. Williams R., Airey M., Baxter H., Forrester J., Kennedy-Martin T., Girach A. Epidemiology of diabetic retinopathy and macular oedema: A systematic review. Eye (Lond.). 2004. 18. 963-83.
3. Stover P.J. Physiology of folate and vitamin B12 in health and disease. Nutr. Rev. 2004. 62. s3-s12.
4. Planells E., Sánchez C., Montellano M.A., Mataix J., Llopis J. Vitamins B6 and B12 and folate status in an adult Mediterranean population. Eur. J. Clin. Nutr. 2003 Jun. 57(6). 777-85. doi: 10.1038/sj.ejcn.1601610. PMID: 12792662.
5. Waśkiewicz A., Sygnowska E., Broda G. Dietary intake of vitamins B6, B12 and folate in relation to homocysteine serum concentration in the adult Polish population — WOBASZ Project. Kardiol. Pol. 2010 Mar. 68(3). 275-82. PMID: 20411451.
6. Rykov S.O., Bykhovets M.Y., Natrus L.V. Features of the lifestyle as a factor of the risk of development and progression of diabetic retinopathy in patients with diabetes mellitus of 2 types. Archive of Ophthalmology of Ukraine. 2019. 7.1. 54-61.
7. Maltsev D. The results of the study of biochemical profile indicators in children with autism spectrum disorders associated with genetic deficiency of the folate cycle. Immunology and Allergy: Science and Practice. 2021. (1–2). 19-28. https://doi.org/10.37321/immunology.2021.1-2-03. 
8. Tanaka T., Scheet P., Giusti B., Bandinelli S., Piras M.G., Usala G. et al. Genome-wide association study of vitamin B6, vitamin B12, folate, and homocysteine blood concentrations. Am. J. Hum. Genet. 2009 Apr. 84(4). 477-82. doi: 10.1016/j.ajhg.2009.02.011. Epub 2009 Mar 19. Erratum in: Am. J. Hum. Genet. 2009 May. 84(5). 712. PMID: 19303062; PMCID: PMC2667971.
9. Zinck J.W.R., de Groh M., MacFarlane A.J. Genetic modifiers of folate, vitamin B-12, and homocysteine status in a cross-sectional study of the Canadian population. The American Journal of Clinical Nutrition. June 2015. Vol. 101. Issue 6. P. 1295-1304. https://doi.org/10.3945/ajcn.115.107219.
10. Friso S., Choi S.W., Girelli D., Mason J.B., Dolnikowski G.G., Bagley P.J. et al. A common mutation in the 5,10-methylenetetrahydrofolate reductase gene affects genomic DNA methylation through an interaction with folate status. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. 99. 5606-5611.
11. Lin X., Lu D., Gao Y., Tao S., Yang X., Feng J. et al. Genome-wide association study identifies novel loci associated with serum level of vitamin B12 in Chinese men. Hum. Mol. Genet. 2012. 21(11). 2610-7. doi:10.1093/hmg/dds062.
12. Malaguarnera G., Gagliano C., Salomone S., Giordano M., Bucolo C., Pappalardo A. et al. Folate status in type 2 diabetic patients with and without retinopathy. Clin. Ophthalmol. 2015 Aug 7. 9. 1437-42. doi: 10.2147/OPTH.S77538. PMID: 26300625; PMCID: PMC4536839.