Effects of exposures to drinking water trihalomethanes and tobacco smoke on adverse pregnancy outcomes in relation to glutathione S-transferase T1 and M1 gene polymorphism

Abstract

Adverse pregnancy outcomes cause a large public-health burden because of its high prevalence, and environmental hazards is considered to be potential risk factors. The main causes of many adverse pregnancy outcomes are not known, but there is increasing evidence that the greatest impact may have the environment. Fetal development likely depends on a number of interacting factors, including genetic, epigenetic, and environmental risk factors. Given different environmental exposures and individual genetic variations of pregnant women, the study may reveal women group susceptible to environmental hazards and may explain the differences in risk of adverse pregnancy outcomes among individuals exposed to a particular environmental toxicant. Furthermore, enhanced understanding of pathologic mechanisms may allow the development of interventions that can be used to prevent adverse pregnancy outcomes. The present study suggests the prevalence of GSTT1–0 and GSTM1–0 genotypes in Lithuanian population. For the first time in Lithuania it was evaluated the effects of drinking water THM exposure and tobacco smoking for adverse pregnancy outcomes in relation to Glutathione S-transferase T1 and M1 gene polymorphism. Furthermore, we found an association between exposure to high THM internal dose during pregnancy and the presence of the GSTM1 null and GSTT1 null genotypes for the risk of low birth weight, providing evidence that both genetic and environmental factors determine complex traits such as adverse pregnancy outcomes. Genes involved in metabolic detoxification processes such as GSTM1 and GSTT1 should be treated as candidate risk factors for low birth weight. The results of this study stress the need for appropriate policy and programs aimed at cessation of tobacco smoking and chlorinated drinking water use during pregnancy. Improved understanding of etiological mechanisms of adverse pregnancy outcomes should allow clinicians to design appropriate interventions so that the incidence of low birth weight and related fetal and neonatal morbidity and mortality will be reduced.

Nepalankios nėštumo baigtys kelia didelį visuomenės sveikatos specialistų rūpestį, o kenksmingi aplinkos veiksniai yra laikomi potencialiais nepalankių nėštumo baigčių rizikos veiksniais. Pagrindinės nepalankių nėštumo baigčių priežastys nėra gerai žinomos, tačiau daugėja įrodymų, kad didelės įtakos gali turėti aplinka. Vaisiaus raida priklauso nuo daugelio tarpusavyje susijusių veiksnių, įskaitant genetinius, epigenetinius ir aplinkos rizikos veiksnius. Tyrimai, kurie nagrinėja įvairių aplinkos veiksnių poveikį ir nėščių moterų individualius genetinius ypatumus, gali išaiškinti padidinto jautrumo kenksmingiems aplinkos veiksniams asmenis ir paaiškinti, kodėl skiriasi nepalankių nėštumo baigčių rizika, esant vienodo dydžio ekspozicijai. Tyrimo metu buvo nustatytas GSTT1–0 ir GSTM1–0 genotipų, turinčių įtakos individualaus atsako į aplinkos teršalus, paplitimas Lietuvos moterų populiacijoje. Pirmą kartą Lietuvoje nustatyta THM ir tabako dūmų individualios ekspozicijos ir Glutatione S-transferazės T1 ir M1 genų polimorfizmo įtaka nepalankioms nėštumo baigtims. Be to, nustatėme, kad egzistuoja ryšys tarp nėštumo metu gautos THM vidinės dozės, GSTT1–0 ir GSTM1–0 genotipų ir mažos naujagimių kūno masės rizikos, kuris pagrindžia, kad genetiniai ir aplikos veiksniai turi įtakos nepalankioms nėštumo baigtims. Todėl GSTM1 ir GSTT1 genus, dalyvaujantčius metabolitų detoksikacijos procese, reikia vertinti kaip potencialius mažos naujagimių kūno masės rizikos veiksnius. Šio tyrimo rezultatai byloja apie kryptingos politikos ir prevencinių programų, skirtų nutraukti rūkymą ir chloruoto vandens vartojimą nėštumo metu, reikalingumą. Nepalankių nėštumo baigčių etiologinių mechanizmų supratimo gerinimas skatins taikyti tinkamas priemones, skirtas mažos naujagimių kūno masės rizikos prevencijai ir naujagimių sergamumui ir mirtingumui mažinti.