Polymorphism of genes regulating the vitamin D hormonal system, and optimization of vitamin D intake in women with preeclampsia and a high risk for its development
Maltseva L.I., Vasilyeva E.N., Denisova T.G., Kravtsova O.A.
Objective: to investigate the role of the polymorphism of genes involved in vitamin D metabolism in preeclampsia (PE) in women, by justifying the optimal dose of the vitamin to reduce the risk and severity of PE.
Subjects and methods. Examinations were made in 226 patients: 30 healthy pregnant women, 35 patients with PE, 131 with high-risk PE, 63 at 14-16 weeks pregnant, and 68 who planned their pregnancy. GC rs2282679, CYP2R1 rs2060793, and VDR rs2228570 were genotyped. DNA was isolated from leukocytes by a PCR assay. Vitamin D intake was estimated from the blood level of 25(OH) D by enzyme immunoassay using the BIOMEDICAGRUPPE kits (Germany).
Results. All the women were found to have vitamin D deficiency. In PE and at risk for its development, there was a genotype that did not ensure physiological metabolism of vitamin D.
Conclusion. Prescribing vitamin D at a dose of 4000 IU to women at high risk for PE at the stage of pregravid preparation and during pregnancy provides a blood D vitamin level sufficient for the favorable course of pregnancy and childbirth.
Keywords
References
- Шувалова М.П., Фролова О.Г., Ратушняк С.С., Гребенник Т.К., Гусева Е.В. Преэклампсия и эклампсия как причина материнской смертности. Акушерство и гинекология. 2014; 8: 81-7. [Shuvalova M.P., Frolova O.G., Ratushnyak S.S., Grebennik T.K., Guseva E.V. Preeclampsia and eclampsia as a cause of maternal mortality. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and gynecology. 2014; 8: 81-87. (In Russian)]
- Айламазян Э.К., Репина М.А. Комментарии к клиническому протоколу «Гипертензия во время беременности, преэклампсия, эклампсия». Журнал акушерства и женских болезней. 2012; 61(5): 3-9.[Aylamazyan E.K., Repina M.A. Comments on the clinical protocol «Hypertension during pregnancy, preeclampsia, eclampsia». Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2012; 61 (5): 3-9. (In Russian)]
- Holick M.F. Medical progress: vitamin D deficiency. N. Engl. J. Med. 2007; 357(3): 266-81. https://doi.org/10.1056/NEJMra070553
- Holick M.F. Vitamin D and healht: evolution, biologic, functions, and recommended dietary intakes for vitamin D. Clin. Rev. Bone Miner. Metab. 2009; 7(1): 2-19.
- Спиричев В.Б. О биологических эффектах витамина D. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2011; 90(6): 113-9. [Spirichev V.B. On the biological effects of vitamin D. Pediatrics. 2011; 90 (6): 113-19. (In Russian)]
- Денисова Т.Г., Васильева Э.Н., Шамитова Е.Н., Ассанский В.Г. Обеспеченность витамином Д пациенток с преэклампсией. Современные проблемы науки и образования. 2015; 1: 102–103. [Denisova T.G., Vasilyeva E.N., Shamitova E.N., Assansky V.G. Provision of vitamin D in patients with preeclampsia. Modern problems of science and education. 2015; 1: 102–103.(In Russian)]
- Шварц Г.Я. Витамин D и D-гормон. М.: Анахарсис, 2005. 152 с.[Schwartz G.Ya.Vitamin D and D-hormone. M.: Anaharsis, 2005. 152 p. (In Russian)]
- WHO. Guideline: Vitamin D supplementation in pregnant women. Geneva: World Health Organization, 2012.
- Drocourt L., Ourlin J.C., Parcussi J.M. et al. Expression of CYP3A4, CYP2B6, and CYP2C9 is regulated by the vitamin D receptor pathway in primary human hepatocytes. J. Biol. Chem. 2002; 277 (28): 25125-32.
- Бухалко М.А., Скрипченко Н.В., Скрипченко Е.Ю., Имянитов Е.Н.Значение полиморфизма гена рецептора витамина D в патологии человека. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2017; 62 (6): 23-28.[Buhalko M.A., Skripchenko N.V., Skripchenko E.Ju., Imjanitov E.N. Znachenie polimorfizma gena receptora vitamina D v patologii cheloveka. Rossijskij vestnik perinatologii i pediatrii. 2017; 62 (6): 23-28.
- Мальцев С.В., Мансурова Г.Ш., Закирова А.М., Мальцева Л.И., Васильева Э.Н. Роль витамина D в системе мать-плацента-плод. Практическая медицина. 2016; 1: 26-31. [Maltsev S.V., Mansurova G.Sh., Zakirova A.M., Maltseva L.I., Vasilyeva E.N. The role of vitamin D in the mother-placenta-fetus system. Practical medicine. Kazan. 2016; 1 (93): 26-31.(In Russian)]
- Bodnar L.M., Platt R.W., Simhan H.N. Early-pregnancy vitamin D deficiency and risk of preterm birth subtypes. Obstet Gynecol. 2015; 125(2): 439-447. https://doi.org/10.1097/AQG.0000000000000621
- Bodnar L.M., Klebanoff M.A., Gernand A.D., Platt R.W., Parks W.T., Catov J.M., et al. Maternal vitamin D status and spontaneous preterm birth by placental histology in the US Collaborative Perinatal Project. Am J Epidemiol. 2014; 179(2): 168-176. https://doi.org/10.1093/aje/kwt237
- Li Y.C., Qiao G., Uskokovic M., Xiang W., Zheng W., Kong J. Vitamin D: a negative endocrine regulator of the renin-angiotensin system and blood pressure. J Steroid Biochem Mol Biol. 2004; 89-90:387-392.
- Kienreich K., Grübler M., Tomaschitz A., Schmid J., Verheyen N., Rutters F., Dekker J.M., Pilz S. Vitamin D, arterial hypertension & cerebrovascular disease. Indian J. Med. Res. 2013; 137(4): 669-79.
- Wang T.-T., Tavera-Mendoza L. E., Laperriere D., Libby E., Burton MacLeod N., Nagai Y., Bourdeau V., Konstorum A., Lallemant B., Zhang R. Large-Scale in Silico and Microarray-Based Identification of Direct 1,25-Dihydroxyvitamin D3 Target Genes. Molecular Endocrinology. 2005; 19 (11): 2685–2695. https://doi.org/10.1210/me.2005-0106
- Wand T.J., Zhand F.J., Richards J.B., Kestenbaum B., van Meurs J.B., Berry D., et al. Common genetic determinants of vitamin D insufficiency: a genome-wide association study. The Lancet. 2010; 376 (9736): 180-188.
- Whitfield G.K., Remus L.S., Jurutka P. W., Zitzer H., Koza A., LDang H.T., Haussler C.A., Galligan M.A., Thatcher M.L., Encinas C., Haussler D.M.R. Functionally relevant polymorphisms in the human nuclear vitamin D receptor geneMolecular and Cellular Endocrinology. 2001. 177(1-2): 145-159.
- Dastani Z., Li R., Richards B.. Genetic Regulation of Vitamin D Levels. Calcified Tissue International. 2013; 92 (2): 106–117.
- Uitterlinden A.G., Fang Y., Van Meurs J.B., Pols H.A., Van Leeuwen J.P. Genetics and biology of vitamin D receptor polymorphisms. Gene. 2004; 338 (2): 143-56.
- Герасимова Л.И., Денисов М.С., Денисова Т.Г. Генетические аспекты физиологического метаболизма витамина D в функциональной репродуктивной системы. Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке». 2016; 18 (9): 1-5. [Gerasimova L.I., Denisov M.S., Denisova T.G. Geneticheskie aspekty fiziologicheskogo metabolizma vitamina D v funkcional’noj reproduktivnoj sistemy. Jelektronnyj nauchno-obrazovatel’nyj vestnik «Zdorov’e i obrazovanie v XXI veke». 2016; 18 (9). (In Russian)]. https://rucont.ru/efd/513319
- Мальцева Л.И., Васильева Э.Н., Денисова Т.Г. Витамин D и преэклампсия. Российский вестник акушер-гинеколога. 2016; 1: 79-83. [Mal’ceva L.I., Vasil’eva Je.N., Denisova T.G. Vitamin D i prejeklampsija. Rossijskij vestnik akusher-ginekologa. 2016; 1: 79-83. [In Russian)] doi:10.17116/rosakush201616179-83
- Ших Е.В., Милотова Н.М. Роль полиморфизма гена VDR, кодирующего рецептор витамина D, в патогенезе артериальной гипертонии. Биомедицина. 2009; 1: 55-67. [Shih E.V., Milotova N.M. Rol’ polimorfizma gena VDR, kodirujushhego receptor vitamina D, v patogeneze arterial’noj gipertonii. Biomedicina. 2009; 1: 55-67. (In Russian)]
- Левицкий С.Н., Первухина О.А., Бебякова Н.А. Роль полиморфизма генов ренин-ангиотензиновой системы в формировании сердечно-сосудистой патологии. Вестник САФУ. Сер.: «Медико-биологические науки». 2016; 4: 30–39. [Levickij S.N., Pervuhina O.A., Bebjakova N.A. Rol’ polimorfizma genov renin-angiotenzinovoj sistemy v formirovanii serdechno-sosudistoj patologii Vestnik SAFU. Ser.: «Mediko-biologicheskie nauki». 2016; 4: 30–39. (In Russian)]. doi: 10.17238/issn2308-3174.2016.4.30
- Liu N.Q., Larner D.P., Yao Q., Chun R.F., Ouyang Y., Zhou R., et al. Vitamin D-deficiency and sex-specific dysregulation of placental inflammation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2017; 177: 223-30. doi: 10.1016/j.jsbmb.2017.06.012
- Faulkner J.L., Cornelius D.C., Amaral L.M., Harmon A.C., Cunningham M.W. Jr., Darby M.M., et al. Vitamin D supplementation improves pathophysiology in a rat model of preeclampsia. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2016; 310: R346-54. doi: 10.1152/ajpregu.00388.2015
- Song J., Li Y., An R. Vitamin D restores angiogenic balance and decreases tumor necrosis factor-alpha in a rat model of pre-eclampsia. J Obstet Gynaecol Res. 2017; 43: 42-9. doi: 10.1111/jog.13186
- Zhu H., Wagner C., Pan Y., Wang X., Shary J., Hollis B., et al. In Maternal vitamin D supplementation and cord blood genome-wide DNA methylation analysis (abstract). In: Vitamin D Workshop, Boston, MA, March 29–31, 2016, Boston, MA. Available online at: www.vitaminDworkshop.org
- Национальная программа «Недостаточность витамина D у детей и подростков Российской Федерации: современные подходы к коррекции». Союз педиатров России и др. М.: ПедиатрЪ, 2018. 96 с. [Nacional’naja programma «Nedostatochnost’ vitamina D u detej i podrostkov Rossijskoj Federacii: sovremennye podhody k korrekcii». Sojuz pediatrov Rossii [i dr.]. M.: PediatrЪ, 2018. 96 s. (In Russian)]
- Мальцева Л.И., Васильева Э.Н. Новые подходы к оценке роли витамина D в репродуктивном здоровье женщины. Практическая медицина, Казань. 2013; 76 (7): 45-52. [Mal’ceva L.I., Vasil’eva Je.N. Novye podhody k ocenke roli vitamina D v reproduktivnom zdorov’e zhenshhiny. Prakticheskaja medicina, Kazan. 2013; 76 (7): 45-52. (In Russian)]
- Васильева Э.Н., Денисова Т.Г., Герасимова Л.И., Антипова Н.Н. Новые подходы к профилактике преэклампсии у пациенток группы высокого риска развития преэклампсии в условиях дефицита витамина D. Электронный научный журнал «Современные проблемы науки и образования». 2017; 5: 153. [Vasil’eva Je.N., Denisova T.G., Gerasimova L.I, Antipova N.N. Novye podhody k profilaktike prejeklampsii u pacientok gruppy vysokogo riska razvitija prejeklampsii v uslovijah deficita vitamina D. Jelektronnyj nauchnyj zhurnal «Sovremennye problemy nauki i obrazovanija». 2017; 5: 153. (In Russian)]. eLIBRARY ID: 30457956
- Васильева Э.Н., Мальцева Л.И., Денисова Т.Г., Герасимова Л.И. Способ профилактики преэклампсии у пациенток с отягощенным акушерским анамнезом. Патент на изобретение РФ № 2663593; 19 июля 2018. [Vasil’eva Je.N., Mal’ceva L.I., Denisova T.G., Gerasimova L.I. Sposob profilaktiki prejeklampsii u pacientok s otjagoshhennym akusherskim anamnezom. Patent na izobretenie RF № 2663593; 19 ijulja 2018. (In Russian)]
- Майлян Э.А. Влияние генетических полиморфизмов генов системы витамина D на сывороточный уровень 25(ОН)D. Вестник Смоленской государственной академии. 2017; 16 (1): 19-25. [Majljan Je.A. Vlijanie geneticheskih polimorfizmov genov sistemy vitamina D na syvorotochnyj uroven’ 25(ON)D. Vestnik Smolenskoj gosudarstvennoj akademii. 2017; 16 (1): 19-25. (In Russian)]
Received 05.08.2019
Accepted 19.09.2019
About the Authors
Larisa I. Maltseva, MD, professor, professor of the Obstetrics and Gynecology Department Kazan State Medical Academy - Branch Campus of the Federal State Budgetary Educational Institution of Further Professional Education «Russian Medical Academy of Continuous Professional Education» of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation. Tel.: +7(905)3144051. E-mail: laramalc@mail.ru420012 Russia, Kazan, Mushtari, d. 11.
Elvira Vasilyeva N., PhD, associate professor of the department of Obstetrics and Gynecology at Federal state budgetary educational institution of higher education
«The Chuvash State University named after I.N. Ulyanov». Tel.:+7(8352)48-86-65; E-mail: elnikvas@mail.ru
428000, Cheboksary, Moscow Avenue, 15.
Tamara G. Denisova, MD, professor, Vice-Rector for Research and Informatization of the State Autonomous institution of additional professional education „Postgraduate Doctors’ Training Institute „ of Health Care Ministry of the Chuvash Republic, professor of the department of Obstetrics and Gynecology at Federal state budgetary educational institution of higher education «The Chuvash State University named after I.N. Ulyanov». Tel.: +7(905)1973707. E-mail: tomadenisova@rambler.ru
428000, Cheboksary, Moscow Avenue, 15.
Olga A. Kravtsova, Ph.D. Associate Professor of the Department of Biochemistry, Biotechnology and Pharmacology of the Federal State Autonomous Educational Institution
of Higher Education «Kazan (Volga Region) Federal University». Tel.:+7(917)2937543 E-mail: public.mail@kpfu.ru
420008 Russia, Kazan, ul. Kremlin, 18.
For citation: Maltseva L.I., Vasilyeva E.N., Denisova T.G., Kravtsova O.A.Polymorphism of genes regulating the vitamin D hormonal system, and optimization of vitamin D intake in women with preeclampsia and a high risk for its development
Akusherstvo i Ginekologiya/ Obstetrics and gynecology. 2019; 9: 67-74.(In Russian)
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.9.67-74