Orofaciale schisis is een aangeboren sluitingsdefect van de lip, de kaak en het gehemelte en kan ernstige medische, psychologische en sociale gevolgen hebben. Nonsyndromale orofaciale schisis is een van de meest voorkomende aangeboren afwijkingen die wereldwijd bij ongeveer 1 op de 1000 geboorten voorkomt. Behandeling na de geboorte geeft meestal goede esthetische en functionele resultaten, maar mogelijkheden voor primaire preventie zijn er tot dusver niet. Daarom is kennis over oorzakelijke factoren noodzakelijk. Er wordt gesuggereerd dat nonsyndromale orofaciale schisis een multifactoriële oorsprong heeft, waarbij zowel genetische als omgevingsfactoren een rol spelen en de interactie tussen beiden.
In de introductie van dit proefschrift geven we achtergrondinformatie over de embryologie, classificatie, epidemiologie en de huidige kennis van de etiologie van orofaciale schisis (Hoofdstuk 1). De doelen van dit proefschrift zijn in verschillende studies onderzocht en beschreven in drie delen. In het eerste deel is de rol van genen in de etiologie van nonsyndromale orofaciale schisis bestudeerd. De polymorfismen in de genen ‘transforming growth factor alpha’ (TGFA) en ‘methylenetetrahydrofolate reductase’ (MTHFR) zijn onderzocht in relatie tot nonsyndromale orofaciale schisis (Deel I). In het tweede deel is de causale relatie tussen foliumzuur en nonsyndromale orofaciale schisis onder de loep genomen. Foliumzuur is bestudeerd in de vorm van het gebruik van een supplement of van voeding in de periode rond de conceptie en als concentratie in het bloed (Deel II). Tot slot zijn interacties bestudeerd tussen MTHFR polymorfismen en foliumzuur inname, en ‘glutathione S-transferase theta 1-1’ (GSTT1), ‘cytochrome P450 1A1’ (CYP1A1) polymorfismen en ‘N-acetyltransferase 2’ (NAT2) acetylator status en het rookgedrag van de moeder in relatie tot nonsyndromale orofaciale schisis (Deel III).
Deel I
In Hoofdstuk 2 beschrijven we een patiënt-controle onderzoek in een Argentijnse populatie, waarbij de frequentie van het TGFA TaqI polymorfisme vergeleken werd tussen kinderen met nonsyndromale orofaciale schisis en controle kinderen zonder een aangeboren afwijking. Hetzelfde polymorfisme werd vergeleken tussen de moeders van deze patiënten en controles. Het TGFA gen codeert voor een afscheidend eiwit dat zich bindt aan de epidermale groeifactor receptor die van belang is voor de ontwikkeling van de lip, de kaak en het gehemelte. Er bleek geen verschil te zijn in de allel en genotype frequentie tussen de patiënten en controle groep. Tot dusver zijn er alleen associaties aangetoond tussen orofaciale schisis en het TGFA TaqI polymorfisme binnen de Caucasische bevolking, maar inconsistente bevindingen zijn gevonden in elke mogelijke studie opzet en populatie. Dit bevestigt de etiologische heterogeniteit tussen en binnen populaties.
In de Argentijnse studie zijn ook de MTHFR C677T en A1298C polymorfismen bestudeerd (Hoofdstuk 3). Methylenetetrahydrofolate reductase is een essentieel enzym in het foliumzuur metabolisme. Polymorfismen in het gen van dit enzym hebben een gereduceerde enzymactiviteit tot gevolg en zouden daardoor de foliumzuur concentratie in serum kunnen verlagen en de plasma homocysteïne concentratie enigszins verhogen. Foliumzuur levert koolstofmoleculen en is op die manier betrokken bij de aanmaak van purines and pyrimidines (bouwstenen voor DNA) en in de remethylering van homocysteïne. Deze laatste stap produceert methylgroepen voor methylering van DNA, eiwitten en vetten. Foliumzuur is vanwege deze activiteiten belangrijk in de expressie van genen en in de vermenigvuldiging en differentiatie van cellen tijdens de ontwikkeling van het embryo. Het MTHFR 677TT genotype was frequenter aanwezig onder schisis patiënten en hun moeders dan in controle kinderen en hun moeders. Het risico om orofaciale schisis te hebben was meer dan twee maal zo hoog bij kinderen met het 677TT genotype vergeleken met degene die het normale genotype bezaten. Het risico was zelfs vier maal verhoogd wanneer ook de moeder het 677TT genotype bezat. Er werden geen verschillen gevonden in het MTHFR A1298C polymorfisme tussen patiënten en controles. Deze studie suggereert dat het MTHFR 677TT genotype een risicofactor is voor nosyndromale orofaciale schisis in Argentinië.
Deel II
In de volgende vijf hoofdstukken van Deel II en III worden de resultaten beschreven van een patiënt-controle trio onderzoek dat in Nederland is uitgevoerd. Patiënten waren kinderen met een nonsyndromale orofaciale schisis en 207 patiënten trios (kind, moeder en vader) zijn verzameld via 9 schisisteams in Nederland. De 204 controle kinderen hadden geen aangeboren afwijkingen en de trios werden verzameld via de schisisfamilies of via posters en folders op kinderdagverblijven en consultatiebureaus in Nijmegen en omgeving. Alle deelnemers waren Caucasisch en Nederlands.
In Hoofdstuk 4 zijn de resultaten gepresenteerd van het onderzoek naar de maternale inname van foliumzuur supplementen en foliumzuur via de voeding in de periode rond de conceptie. Het gebruik van een foliumzuur supplement bleek de kans op een kind met nonsyndromale orofaciale schisis met 50% te reduceren indien de tabletten minstens 4 weken vóór tot en met 8 weken na de conceptie ingenomen waren. Werd het gebruik van supplementen gestart in de eerste of tweede maand van hun zwangerschap, dan trad er nog wel een gunstig effect op, maar dat was beduidend minder sterk. Dit resultaat benadrukt het belang van het preconceptioneel beginnen met het slikken van foliumzuur supplementen. De voedingsinname van foliumzuur door moeders bleek eveneens effectief in het reduceren van de kans op een kind met orofaciale schisis. Er was zelfs een dosisrespons effect. Het feit dat er een additioneel effect van foliumzuur via de voeding aantoonbaar was boven op het effect van foliumzuur supplementen wijst op het belang van andere nutriënten die zich in foliumzuurrijke voedingsproducten bevinden in de pathogenese van nonsyndromale orofaciale schisis.
Hoofdstuk 5 beschrijft het onderzoek waarin veneus bloed is afgenomen rond 14 maanden na de geboorte van 96 kinderen met nonsyndromale orofaciale schisis, van 88 185 pmol/l£controlekinderen en van hun moeders. Vitamine B12 concentraties van  44£en vitamine B6 concentraties, gemeten als pyridoxaal-5′-fosfaat (PLP), van  nmol/l in moeders resulteerde in een verdrievoudiging van de kans op een kind met orofaciale schisis. Dit suggereert dat vitamine B12 en B6 een rol spelen in de etiologie van nonsyndromale orofaciale schisis. Vitamine B12 en B6 zijn belangrijk in het foliumzuur en homocysteïne metabolisme. Daarnaast is vitamine B12 een cofactor bij de omzetting van methylmalonyl CoA naar succinyl CoA, dat een bestanddeel is in de citroenzuurcyclus. Pyridoxaal-5′-fosfaat speelt een rol bij vele reacties in het aminozuur en glycogeen metabolisme en bij de activiteit van hormonen die werkzaam zijn in celkernen en genexpressie moduleren. Er werd geen associatie gevonden tussen de maternale bloed concentraties van foliumzuur en homocysteïne en het risico op orofaciale schisis. Wel zijn foliumzuur concentraties van kinderen geassocieerd met orofaciale schisis.
Deel III
De MTHFR C677T en A1298C genotypen en haplotypen van het kind en de ouders verhoogden niet de kans op nonsyndromale orofaciale schisis in de Nederlandse studie. Zowel in de patiënt-controle als in de familietrio opzet, gebruik makend van de transmissie disequilibrium test, werd geen verband gevonden (Hoofdstuk 6). Er bleek wel een interactie te zijn tussen de MTHFR C677T en A1298C polymorfismen en de foliumzuur inname in het risico op orofaciale schisis. Moeders die het MTHFR 677TT of 1298CC genotype bezaten, die geen foliumzuur supplementen gebruikten in de periode rond de conceptie en/of een lage voedingsinname van foliumzuur hadden, liepen een verhoogd risico op het krijgen van een kind met orofaciale schisis. Een aantal van deze interactie effecten moet voorzichtig geïnterpreteerd worden gezien de wijde betrouwbaarheidsintervallen rondom de geschatte risico’s. Desondanks lijkt het negatieve effect van een lage foliumzuurinname rondom de conceptie het meest uitgesproken in moeders die het MTHFR 677TT of 1298CC genotypen hebben.
In Hoofdstuk 7 wordt het onderzoek naar de interacties tussen roken en biotransformatie enzymen beschreven. Cytochroom P450 en GST zijn respectievelijk fase I en II enzymen die betrokken zijn bij de biotransformatie van giftige bestanddelen die zich in sigarettenrook bevinden. Mensen met de homozygote en heterozygote vorm van het CYP1A1 polymorfisme hebben een hogere enzymactiviteit dan de dragers van het normale genotype en dit kan leiden tot een verhoogde productie van giftige stoffen. Mensen die homozygoot zijn voor het GSTT1-null genotype brengen het gen niet tot expressie, waardoor het GSTT1 enzym niet actief is. Het roken van de moeder en de CYP1A1 en GSTT1 polymorfismen bleken niet onafhankelijk geassocieerd met nonsyndromale orofaciale schisis. Deze studie liet wel een drie maal verhoogd risico op orofaciale schisis zien als de moeder rookte in de periode rond de conceptie en het GSTT1-null genotype bezat in vergelijking met niet-rokende moeders met het normale genotype. Dit risico was zelfs vijf maal verhoogd indien zowel de moeder als het kind het GSTT1-null genotype bezat. Er bleek geen interactie te zijn tussen CYP1A1 en het roken van de moeder.
In Hoofdstuk 8 wordt het NAT2 fenotype vergeleken tussen patiënten en controle moeders en gerelateerd aan sigaretten en geneesmiddelen gebruik van de moeders. N-acetyltranferase 2 is een fase II enzym en heeft een belangrijke functie in de biotransformatie van vooral exogene stoffen. Mensen met een bepaalde NAT2 acetylator status kunnen opgesplitst worden in langzame en snelle acetyleerders. Onze hypothese was dat moeders met een langzame NAT2 acetylator status het risico lopen een kind te krijgen met nonsyndromale orofaciale schisis, maar er bleek geen risicoverschil te zijn tussen langzame en snelle acetyleerders. Wel bleken meer moeders van een kind met orofaciale schisis te roken en geneesmiddelen te gebruiken in de periode rond de conceptie in vergelijking tot controlemoeders. Een interactie tussen de NAT2 acetylator status en sigaretten of geneesmiddelengebruik werd niet gevonden in relatie tot orofaciale schisis.

In de algemene discussie (Hoofdstuk 9) bespreken we diverse methodologische kwesties zoals de wervingsselectie van patiënten, de vergelijkbaarheid van populaties en informatie en de nauwkeurigheid en kracht van de studies. We plaatsen onze nieuwe bevindingen tegen de achtergrond van de bestaande literatuur en proberen een aantal tegenstrijdige resultaten te verklaren. Daarnaast doen we een aantal suggesties voor toekomstig onderzoek, waaronder het stimuleren van meer onderzoek naar gen-omgevingsinteracties. Bovendien zouden gen-gen en omgeving-omgeving studies interessant zijn. Om één of hogere rangs interacties te kunnen onderzoeken zijn omvangrijke studies nodig. Ons onderzoek naar voeding in relatie tot aangeboren afwijkingen is uniek. Dit soort onderzoek zal uitgebreid verkend moeten worden, daar het veel aanknopingspunten biedt voor primaire preventie. Tot slot hebben we de gevolgen van ons onderzoek voor de maatschappij geëvalueerd en onze conclusie is dat vrouwen in de vruchtbare leeftijd meer gestimuleerd moeten worden om de inname van foliumzuur te verhogen. Niet alleen in Nederland, maar ook in landen zoals Argentinië waar de foliumzuur inname al laag is. De inname van foliumzuur via voeding is belangrijk omdat foliumzuurrijke voedingsproducten zoals groenten, fruit en brood ook andere vitamines, mineralen, vezels en essentiële vetzuren bevatten die een gunstig effect kunnen hebben op het voorkómen van orofaciale schisis. Professionals in de gezondheidszorg zouden meer aandacht moeten geven aan een goed voedingsadvies en er zouden campagnes gestart moeten worden die zich gmrichten op voeding en zwangerschap. Om de aanbevolen hoeveelheid van 400 foliumzuur per dag te bereiken zou voedselverrijking met foliumzuur een optie kunnen zijn. Echter voordat dit alternatief in Nederland wordt doorgevoerd dienen multivitaminen supplementen met foliumzuur geadviseerd te worden aan alle vrouwen met zwangerschapswens, beginnende tenminste 4 weken vóór tot 8 weken na de conceptie.“