Biomarkers of cobalamin (vitamin B-12) status in the epidemiologic setting: a critical overview of context, applications, and performance characteristics of cobalamin, methylmalonic acid, and holotranscobalamin II1234

Cobalamin deficiency is relatively common, but the great majority of cases in epidemiologic surveys have subclinical cobalamin deficiency (SCCD), not classical clinical deficiency. Because SCCD has no known clinical expression, its diagnosis depends solely on biochemical biomarkers, whose optimal application becomes crucial yet remains unsettled. This review critically examines the current diagnostic concepts, tools, and interpretations. Their exploration begins with understanding that SCCD differs from clinical deficiency not just in degree of deficiency but in fundamental pathophysiology, causes, likelihood and rate of progression, and known health risks (the causation of which by SCCD awaits proof by randomized clinical trials). Conclusions from SCCD data, therefore, often may not apply to clinical deficiency and vice versa. Although many investigators view cobalamin testing as unreliable, cobalamin, like all diagnostic biomarkers, performs satisfactorily in clinical deficiency but less well in SCCD. The lack of a diagnostic gold standard limits the ability to weigh the performance characteristics of metabolic biomarkers such as methylmalonic acid (MMA) and holotranscobalamin II, whose specificities remain incompletely defined outside their relations to each other. Variable cutoff selections affect diagnostic conclusions heavily and need to be much better rationalized. The maximization of reliability and specificity of diagnosis is far more important today than the identification of ever-earlier stages of SCCD. The limitations of all current biomarkers make the combination of ≥2 test result abnormalities, such as cobalamin and MMA, the most reliable approach to diagnosing deficiency in the research setting; reliance on one test alone courts frequent misdiagnosis. Much work remains to be done

Mécanismes épigénétiques de l'expression des gènes homéotiques CDX1-CDX2 dans les modèles de carences en donneurs de groupements méthyle

[Résumé en français] Le gène CDX2 a un rôle de gène tumour suppresseur et CDX1 un rôle prolifératif dans l'épithilium intestinal. Nous avons analysé la méthylation de l'ADN et la modification de l'histone associé au promoteur de CDX1 et CDX2 dans deux lignes cellulaires du cancer du colon qui exprime ce gène de facon différente. Caco2/TC7 ( CDX2 positif -CDX1 négatif) et HT29 (CDX2 négatif et CDX1 négatif). l'immunoprécipitation de la chromatine a montré que l'expression de CDX1 et CDX2 qui est corrélée avec la modification de l'histone caracte ristique de chromatine active (H3K4 tri-méthyle et H3 acétylé). Le séquençage de la DNA apres traitement au bisulfite et la PCR méthylation spécifque montrent que CDX2 et CDX1 ne présentent pas de méthylation dans les cellules HTZ9 même si dans ces cellules les deux gènes ne sont pas exprimés. Par opposition, le promoteur de CDX1 est méthylé dans Caco2/TC7-la deméthylation de l'ADB par la 5aza-dC et la combinaison 5aza-dC plus SAHA (inhibiteur des histones deacetylases) a restauré l'expression de CDX1 dans les cellules Caco2/TC7 mais ces traitements ont été influencés sur CDX1 et CDX2 dans les cellules HT29. Ainsi dans les cancers du colon les modifications de la chromatine sont hétérogenes et la répression de CDX2 et CDX1 dans les cellules HT29 n'est pas due Ià des mécanismes épigénètiques. In vivo, la carence alimentaire en groupement méthylé chez les rats a entrainé une stimulation significative de la transcription de CDX1 et une tendance vers la diminution de ARN de CDX2 même si cette variation n'était pas significative. De même la carence en méthyles a entrainé la modification de l'activité de la protéine de CDX2 en augmentant les isoformes phosphorylées connues pour être dégradées par la proteasome. Les modifications de l'expression de CDX2 et CDX1 obtenues après carence en groupements méthyle peuvent constituer un argument en faveur du rôle protecteur attribué aux folates dans les cancers du côlon.[Résumé en anglais] The CDX2 ana CDX1 homeobox genes have respectively a tumor suppressor and proliferative roll' in the intestinal epithelium. We analyzed DNA methylation and histones modifications associated with CDX2 and CDX1 promoters in two human colon cancer celllines expressing differentially these genes, Caco2/TC7 (CDX2 positive -CDX1 negative) and HT29(CDX2 negative-CDX1 negative) cells. Chromatin immuoprecipitation experiments indicated that CDX2 and CDX1 gene expression correlated with a histone modifications pattern characterizing active chromatin (H3K4 trimethylated and H3 9 acetylated). Bisulfite DNA sequencjng and methylation-specific PCR show that CDX2 and CDX1 promoter display no methylation in HT29 cells even though both genes are not expressed. ln contrast, the CDX1 promoter is methylated in Caco2/TC7. DNA demethylation by 5aza-dC or the combination of 5aza-dC plus SAHA, an inhibitor of histone deacetylases, restored COX1 expression in Caco2/TC7 cells but these treatments were inefficient on both CDX2 and COX1 in HT29 cells. Thus, in colon cancer cells the changes in chromatin conformation are heterogeneous and repression of CDX2 and CDX1 in HT29 cells is not due to epigenetic mechanisms. ln vivo, dietary deprivation of methyl groups in rats upregulated CDX1 mRNA and down regulated to a lesser extent COX2 mRNA expression. Moreover, methyl group deprivation downregulated CDX2 protein by changing its phosphorylation pattem. The changes in CDX2 and CDX1 expression determined by methyl group deprivation may constitute one of the mechanisms sustaining the protective lrole attributed to folate in colon cancer.NANCY1-SCD Medecine (545472101) / SudocSudocFranceF

CARM1 phosphorylation prevents interaction between PRMT1 and CARM1, two <<protein arginine methyltransferases>> involved in proliferation in lung cancer

CARM1 et PRMT1 sont 2 Protein Arginine MethylTransferases (PRMTs) impliquées dans la prolifération et dérégulées dans le cancer. La dimérisation est une caractéristique commune aux PRMTs. PRMT1 et CARM1 coopèrent dans la régulation des gènes mais il n'existe pas de données concernant un hétérodimère CARM1/PRMT1. Nous avons trouvé que PRMT1 et CARM1 sont surexprimées dans le cancer du poumon non à petites cellules et dans 2 lignées d'adénocarcinomes pulmonaires, A549 et H1299. Les siPRMT1 réduisent la prolifération cellulaire et facilitent la différentiation. Les siCARM1 produisent un effet similaire mais, comme ceci a déjà été décrit, suppriment l'expression de PRMT1 en plus de celle de CARM1. Ainsi, CARM1 peut-elle réduire la prolifération par un effet direct ou en inhibant PRMT1. Ce résultant souligne l'intérêt d'étudier la formation de l'hétérodimère CARM1/PRMT1. Nous avons trouvé que dans les cellules A549, CARM1 n'est pas phosphorylée sur la sérine 228, interagit avec PRMT1, méthyle les promoteurs de 2 gènes cibles (Sox2 et Nanog) et est localisée dans le noyau. Dans les cellules H1299, CARM1 est phosphorylée sur la sérine 228, n'interagit pas avec PRMT1, ne méthyle pas les promoteurs de Sox2 et Nanog et est localisée dans le cytoplasme. L'inhibition de la kinase MAP2K3 empêche la phosphorylation de CARM1 sur la sérine 228 et restaure l'interaction CARM1/PRMT1 dans les cellules H1299. En conclusion, l'invalidation de PRMT1 réduit la prolifération dans les cancers du poumon. L'invalidation de CARM1 réduit aussi la prolifération probablement par l'intermédiaire de la suppression de PRMT1. Nous suggérons que MAP2K3 est la kinase qui phosphoryle CARM1 sur la sérine 228 et que cette phosphorylation inhibe l'interaction CARM1/PRMT1. La formation de l'hétérodimère CARM1/PRMT1 pourrait constituer un moyen pour réguler l'activité de ces 2 enzymesPRMT1 and CARM1 are 2 Protein Arginine MethylTransferases (PRMTs) implicated in cell proliferation and deregulated in cancer. Dimerisation is a conserved feature in the PRMT family. PRMT1 and CARM1 cooperate in gene regulation but CARM1/PRMT1 heterodimer is not yet characterised. We report that, PRMT1 and CARM1 are overexpressed in non-small cell lung cancer samples and in 2 lung adenocarcinoma cell lines, A549 and H1299. siPRMT1 reduce proliferation and promote differentiation. siCARM1 yield similar consequences but, as this was previously described, suppress PRMT1 expression in addition to CARM1 expression. Thus CARM1 might reduce proliferation by a direct effect or alternatively through PRMT1 suppression. This result reinforces the interest of investigating the CARM1/PRMT1 heterodimer formation. We found that in A549 cells, CARM1 is not phosphorylated at serine 228, interacts with PRMT1, methylates the promoter of 2 target genes (Sox2 and Nanog) and is localized in the nucleus. In H1299 cells, CARM1 is phosphorylated at serine 228, does not interact with PRMT1, does not methylate Sox2 and Nanog promoters and is localized in the cytoplasm. Inhibition of the kinase MAP2K3 prevents the phosphorylation of CARM1 at serine 228 and restores CARM1/PRMT1 interaction in H1299 cells. In conclusion, we propose that PRMT1 knock-down reduces proliferation in lung cancer. CARM1 knock-down reduces proliferation probably through the suppression of PRMT1. We suggest that MAP2K3 is the candidate kinase that phosphorylates CARM1 at serine 228 and that phosphorylation inhibits CARM1/PRMT1 interaction. CARM1/PRMT1 heterodimer formation might be a way of regulating the activities of these enzymesMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Expression des enzymes de la reméthylation de l'homocystéine et effets épigénétiques de la mycotoxine FB1 (fumonisine) dans l'hépatocarcinome

Le métabolisme des monocarbones relie le métabolisme cellulaire à la machinerie épigénétique à travers une molécule commune, la S-adénosylméthionine (SAM). Les changements dans le potentiel de méthylation cellulaire (ratio SAM/SAH) sont impliqués dans plusieurs maladies, notamment l'hépatocarcinome et les défauts de fermeture du tube neural (NTD). La perturbation du ratio SAM/SAH peut être liée à des déficits enzymatiques ou à une exposition à un facteur environnemental. La reméthylation de l'homocystéine (HCY) en méthionine est catalysée par la méthionine synthase (MTR) ou la bétaïne homocystéine méthyltransférase (BHMT) dans le foie. En comparant le tissu tumoral au tissu sain environnant dans le foie, les transcrits de BHMT étaient fortement diminués dans les échantillons mais pas les transcrits de MTR. La protéine BHMT n'a pas été détectée dans les cellules HepG2 et dans 5 des 6 échantillons tumoraux analysés. L'absence d'expression de BHMT était due à un variant génétique conduisant un codon stop prématuré. Une déficience pré-natale en donneurs de méthyle aggrave la susceptibilité face à certaines maladies. La fumonisine B1 (FB1) est une mycotoxine qui contamine les céréales et a été identifiée comme étant un facteur de risque de survenue de tumeur et des NTD. Nous avons étudié les récepteurs des folates et 4 marques de l'hétérochromatine dans le foie des foetus de rat issus de mères exposées à un régime déficient en donneurs de méthyle et/ou à la FB1 à une dose deux fois supérieure à la dose journalière admissible. Le régime carencé et la FB1 diminuent le ratio SAM/SAH. La FB1 inverse le mécanisme d'adaptation consistant en une régulation positive de l'expression des récepteurs des folates lors d'une carence seule. Le régime carencé diminue H4K20me3 mais une combinaison carence/FB1 diminue encore d'avantage H4K20me3 et augmente H3K9me3. Cette augmentation de H3K9me3 peut être vu comme un mécanisme de défense incitant la cellule à résister à la désorganisation de l'hétérochromatine. H3R2me2 et H4K16ac varient également selon ce mécanisme. Cette étude est pertinente car elle suggère que de faibles doses de FB1 interagissent avec la carence en donneurs de méthyle pour perturber le profil épigénétiqueFolate-mediated 1-carbon metabolism is a conduit that links cellular metabolism to the epigenetic machinery through the common molecule, AdoMet. There is strong evidence that changes in the cellular methylation potential (AdoMet/AdoHcy ratio) is involved in several types of disease notably tumor proliferation like hepatocarcinoma and developmental disease like neural tube defects. Perturbation of AdoMet/AdoHcy ratio may be related to a cellular cause like enzyme defect or to exposure to an environmental factor. The remethylation of homocysteine to methionine is catalyzed either by methionine synthase (MTR) or by betaine-homocysteine methyltrnasferase (BHMT) in the liver. By comparing tumor tissue to surrounding healthy tissue in the liver we have found that BHMT transcripts, but not MTR, are strongly decreased in tumor samples. Consistently, BHMT protein was not detected in HepG2 cells and in 5/6 tumors investigated. Abolition of BHMT expression was due to a genetic variant producing a premature termination codon. Prenatal methyl deficient diet (MDD) enhances susceptibility to disease. Fumonisin FB1 is a corn contaminating mycotoxin identified as a risk factor for tumor occurrence and neural tube defects. We have investigated folate receptors and 4 heterochromatin markers in rat foetuses liver derived from dams exposed to MDD and/or FB1 administered at a dose twice higher than the Provisional Maximum Tolerable Daily Intake. We found that MDD and even FB1 by itself decrease the AdoMet/AdoHcy ratio. FB1 reverses the adaptation mechanism consisting in upregulating folate receptors in case of folate depletion. MDD decreased H4K20me3 but combined MDD/FB1 decreased H4K20me3 even more and increased H3K9me3. The elevated H3K9me3 can be viewed as a defence mechanism inciting the cell to resist heterochromatin disorganisation. H3R2me2 and H4K16Ac varied according to this mechanism. This study is relevant because it suggests that low doses of FB1 interact with methyl depletion to disrupt the epigenetic landscapeMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

EH demosite in Lyon periurban area

International audienc

Impact et devenir des rejets des stations d'epuration dans les eaux douces superficielles

SIGLEAvailable at INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : RP 185 (3583) / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Environmental influence on the worldwide prevalence of a 776C→G variant in the transcobalamin gene (TCN2)

Background: A 776C→G variant (dbSNP ID: rs1801198) in the transcobalamin gene (TCN2; MIM# 275350) decreases the cellular and plasma concentration of transcobalamin and thereby influences the cellular availability of vitamin B12. Objective: To evaluate the worldwide prevalence of this variant and its association with homocysteine plasma level. Methods: The study was performed in 1433 apparently healthy subjects, including Afro-Americans and Afro-Africans and in 251 Afro-Africans participants with severe malaria. Results: The frequencies of the 776G allele were the highest in China (0.607; 95% Cl 0.554 to 0.659), low in West Africa (Bénin and Togo, 0.178; 0.154 to 0.206), and intermediate in France (0.445; 0.408 to 0.481), Italy (0.352; 0.299 to 0.409), Morocco (0.370; 0.300 to 0.447) and Mexico (0.374; 0.392 to 0.419). The 776G genotype was more frequent in Afro-Americans from New York (16.7; 8.4 to 30.7) and in Afro-African patients with severe malaria (6.0%; 95% Cl 3.7 to 9.6) than in healthy Afro-African volunteers (p= 0.0004 and p= 0.033, respectively), while no difference was observed for MTHFR 677TT and 677T alleles. A disequilibrium of TCN2 genotype distribution was recorded in patients with severe malaria, with a twofold higher GG genotype than expected (p=0.010). An association between the TCN2 polymorphism and homocysteine was observed only in Mexico and France, the two countries with the highest rate of low plasma concentration of vitamin B12 (<100 p