medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2024.10.50-54medgen-2563Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕBRIEF REPORTУровень метилирования ретротранспозона LINE-1 в ворсинах хориона в эмбрионах из семей со спорадическим и привычным невынашиванием беременностиThe level of methylation of LINE-1 retrotransposon in chorionic villi in embryos from families with sporadic and recurrent miscarriageДеменеваВ. В.DemenevaV. V.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

ТолмачеваЕ. Н.TolmachevaE. N.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

ФилатоваС. А.FilatovaS. A.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

 634050, г. Томск,  пр. Ленина, д. 36

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

36, Lenin Avenue, Tomsk, 634050

ЗуевА. С.ZuevA. S.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

УшаковаА. С.UshakovaA. S.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

 634050, г. Томск, пр. Ленина, д. 36

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

36, Lenin Avenue, Tomsk, 634050

ВасильеваО. Ю.VasilyevaO. Yu.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

СаженоваЕ. А.SazhenovaE. A.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

НикитинаТ. В.NikitinaT. V.

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

ВасильевС. А.VasilievS. A.

Васильев Станислав Анатольевич

634050, г. Томск,  ул. Набережная реки Ушайки, д. 10

 634050, г. Томск,  пр. Ленина, д. 36

10, Naberejnaya Ushaiki, Tomsk, 634050

36, Lenin Avenue, Tomsk, 634050

stanislav.vasilyev@medgenetics.ruФГБНУ Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Научно-исследовательский институт медицинской генетикиРоссияTomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences, Research Institute of Medical GeneticsRussian FederationФГБНУ Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Научно-исследовательский институт медицинской генетики; Национальный исследовательский Томский государственный университетРоссияTomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences, Research Institute of Medical Genetics; Tomsk State UniversityRussian Federation20240712202423105054Copyright © Деменева В.В., Толмачева Е.Н., Филатова С.А., Зуев А.С., Ушакова А.С., Васильева О.Ю., Саженова Е.А., Никитина Т.В., Васильев С.А., 20242024Деменева В.В., Толмачева Е.Н., Филатова С.А., Зуев А.С., Ушакова А.С., Васильева О.Ю., Саженова Е.А., Никитина Т.В., Васильев С.А.Demeneva V.V., Tolmacheva E.N., Filatova S.A., Zuev A.S., Ushakova A.S., Vasilyeva O.Y., Sazhenova E.A., Nikitina T.V., Vasiliev S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/2563Введение

Введение. Эпигенетические процессы, такие как метилирование ДНК, играют важную роль в поддержании нормальной беременности и могут нарушаться при самопроизвольном аборте. Ранее нами был обнаружен повышенный уровень метилирования ретротранспозона LINE-1, составляющего около 17% генома человека, в ворсинах хориона спонтанных абортусов.

Цель

Цель: анализ уровня метилирования ретротранспозона LINE-1 в ворсинах хориона в эмбрионах из семей со спорадическим и привычным невынашиванием беременности.

Методы

Методы. В настоящем исследовании проведен анализ различий уровня метилирования в ворсинах хориона 46 медицинских абортусов (группа сравнения) и спонтанных абортусов из 155 семей со спорадическим и 127 семей с привычным невынашиванием беременности. Уровень метилирования LINE-1 был оценен методом таргетного бисульфитного массового параллельного секвенирования.

Результаты

Результаты. Не было обнаружено значимых различий уровня метилирования LINE-1 между группами с привычным и спорадическим невынашиванием беременности (p>0,05). Однако уровень метилирования LINE-1 был значимо выше по сравнению с медицинскими абортусами (40,2 ± 2,2%) у спонтанных абортусов с моносомией X из семей с привычным (42,0 ± 4,5%, p=0,04) и спорадическим невынашиванием беременности (43,1 ± 5,2%, p=0,03) и у спонтанных абортусов с трисомией 16 из семей со спорадическим невынашиванием беременности (43,1 ± 3,9%, p<0,001).

Заключение

Заключение. Нарушение уровня метилирования LINE-1 может быть маркером гибели части эмбрионов как при спорадическом, так и при привычном невынашивании беременности.

Background

Background. Epigenetic processes such as DNA methylation play an important role in maintaining a normal pregnancy and their disruption may be associated with spontaneous abortion. Earlier, we found an increased level of methylation of the retrotransposon LINE-1, which makes up about 17% of the human genome, in the chorionic villi of spontaneous abortions.

Aim

Aim: to analyze the level of methylation of the LINE-1 retrotransposon in chorionic villi in embryos from families with sporadic and recurrent miscarriage.

Methods

Methods. The present study analyzes the differences in the level of methylation in chorionic villi of 46 induced abortions and spontaneous abortions from 155 families with sporadic miscarriage and 127 families with recurrent miscarriage. The methylation level of LINE-1 was assessed using targeted bisulfite massive parallel sequencing.

Results

Results. No significant differences in LINE-1 methylation levels were found between the groups with recurrent and sporadic miscarriage (p>0.05). However, the LINE-1 methylation level was significantly higher compared to induced abortions (40.2 ± 2.2%) in spontaneous abortions with monosomy X from families with recurrent (42.0 ± 4.5%, p=0.04) and sporadic miscarriage (43.1 ± 5.2%, p=0.03), and in spontaneous abortions with trisomy 16 from families with sporadic miscarriage (43.1 ± 3.9%, p<0.001).

Conclusion

Conclusion. Abnormal methylation level of LINE-1 may be a marker of the death of part of the embryos in both sporadic and recurrent miscarriage.

ретротранспозон LINE-1привычное невынашивание беременностиворсины хорионаметилирование ДНКLINE-1 retrotransposonrecurrent miscarriagechorionic villiDNA methylationРабота выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-15-00341.The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 23-15-00341.ReferencesQuenby S., Gallos I.D., Dhillon-Smith R.K. et al. Miscarriage matters: the epidemiological, physical, psychological, and economic costs of early pregnancy loss. The Lancet. 2021; 10285: 1658-1667. doi:10.1016/S0140-6736(21)00682-6.Quenby S., Gallos I.D., Dhillon-Smith R.K. et al. Miscarriage matters: the epidemiological, physical, psychological, and economic costs of early pregnancy loss. The Lancet. 2021; 10285: 1658-1667. doi:10.1016/S0140-6736(21)00682-6.Coomarasamy A., Dhillon-Smith R.K., Papadopoulou A. et al. Recurrent miscarriage: evidence to accelerate action. The Lancet. 2021; 10285: 1675-1682. doi:10.1016/S0140-6736(21)00681-4Coomarasamy A., Dhillon-Smith R.K., Papadopoulou A. et al. Recurrent miscarriage: evidence to accelerate action. The Lancet. 2021; 10285: 1675-1682. doi:10.1016/S0140-6736(21)00681-4Devall A. J., Coomarasamy A. Sporadic pregnancy loss and recurrent miscarriage Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology. 2020; 69: 30-39. doi:10.1016/j.bpobgyn.2020.09.002Devall A. J., Coomarasamy A. Sporadic pregnancy loss and recurrent miscarriage Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology. 2020; 69: 30-39. doi:10.1016/j.bpobgyn.2020.09.002Feldberg D. Epigenetic aspects of human reproduction and early pregnancy. Sex, Gender, and Epigenetics. Academic Press. 2023; 237-243. doi:10.1016/B978-0-12-823937-7.00018-3Feldberg D. Epigenetic aspects of human reproduction and early pregnancy. Sex, Gender, and Epigenetics. Academic Press. 2023; 237-243. doi:10.1016/B978-0-12-823937-7.00018-3Tisato V., Silva J.A., Scarpellini F. et al. Epigenetic role of LINE-1 methylation and key genes in pregnancy maintenance. Scientific Reports. 2024; 1: 3275. doi:10.1038/s41598-024-53737-2Tisato V., Silva J.A., Scarpellini F. et al. Epigenetic role of LINE-1 methylation and key genes in pregnancy maintenance. Scientific Reports. 2024; 1: 3275. doi:10.1038/s41598-024-53737-2Lou C., Goodier J. L., Qiang R. A potential new mechanism for pregnancy loss: considering the role of LINE-1 retrotransposons in early spontaneous miscarriage. Reproductive Biology and Endocrinology. 2020; 18: 6. doi:10.1186/s12958-020-0564-xLou C., Goodier J. L., Qiang R. A potential new mechanism for pregnancy loss: considering the role of LINE-1 retrotransposons in early spontaneous miscarriage. Reproductive Biology and Endocrinology. 2020; 18: 6. doi:10.1186/s12958-020-0564-xVasilyev S.A., Tolmacheva E.N., Vasilyeva O.Y. et al. LINE-1 retrotransposon methylation in chorionic villi of first trimester miscarriages with aneuploidy. J Assist Reprod Genet. 2021; 38(1): 139–149. doi:10815-020-02003-1.Vasilyev S.A., Tolmacheva E.N., Vasilyeva O.Y. et al. LINE-1 retrotransposon methylation in chorionic villi of first trimester miscarriages with aneuploidy. J Assist Reprod Genet. 2021; 38(1): 139–149. doi:10815-020-02003-1.Lebedev I.N., Ostroverkhova N.V., Nikitina T.V. et al. Features of chromosomal abnormalities in spontaneous abortion cell culture failures detected by interphase FISH analysis. Eur. J. Hum. Genet. 2004; 12:513–520. doi: 10.1038/sj.ejhg.5201178Lebedev I.N., Ostroverkhova N.V., Nikitina T.V. et al. Features of chromosomal abnormalities in spontaneous abortion cell culture failures detected by interphase FISH analysis. Eur. J. Hum. Genet. 2004; 12:513–520. doi: 10.1038/sj.ejhg.5201178Vasilyev S.A., Timoshevsky V.A., Lebedev I.N. Cytogenetic mechanisms of aneuploidy in somatic cells of chemonuclear industry professionals with incorporated plutonium-239. Russ. J. Genet. 2010; 46:1381–1385. doi: 10.1134/S1022795410110141Vasilyev S.A., Timoshevsky V.A., Lebedev I.N. Cytogenetic mechanisms of aneuploidy in somatic cells of chemonuclear industry professionals with incorporated plutonium-239. Russ. J. Genet. 2010; 46:1381–1385. doi: 10.1134/S1022795410110141Vasilyev S.A., Markov A.V., Vasilyeva O.Yu. et al. Method of targeted bisulfite massive parallel sequencing of the human LINE-1 retrotransposon promoter. MethodsX. 2021;8, 101445. doi: 10.1016/j.mex.2021.101445Vasilyev S.A., Markov A.V., Vasilyeva O.Yu. et al. Method of targeted bisulfite massive parallel sequencing of the human LINE-1 retrotransposon promoter. MethodsX. 2021;8, 101445. doi: 10.1016/j.mex.2021.101445Lim J.H., Kang Y.J., Lee B.Y. et al. Epigenome-wide base-resolution profiling of DNA methylation in chorionic villi of fetuses with Down syndrome by methyl-capture sequencing. Clin Epigenet. 2019; 11(180). doi:10.1186/s13148-019-0756-4Lim J.H., Kang Y.J., Lee B.Y. et al. Epigenome-wide base-resolution profiling of DNA methylation in chorionic villi of fetuses with Down syndrome by methyl-capture sequencing. Clin Epigenet. 2019; 11(180). doi:10.1186/s13148-019-0756-4Lim J.H., Kim S.Y., Han J.Y et al. Comprehensive investigation of DNA methylation and gene expression in trisomy 21 placenta. Placenta. 2016; 42:17-24. doi: 10.1016/j.placenta.2016.03.012.Lim J.H., Kim S.Y., Han J.Y et al. Comprehensive investigation of DNA methylation and gene expression in trisomy 21 placenta. Placenta. 2016; 42:17-24. doi: 10.1016/j.placenta.2016.03.012.Tolmacheva E.N., Vasilyev S.A., Nikitina T.V. et al. Identification of differentially methylated genes in first-trimester placentas with trisomy 16. Sci Rep. 2022; 12(1):1166. doi: 10.1038/s41598-021-04107-9.Tolmacheva E.N., Vasilyev S.A., Nikitina T.V. et al. Identification of differentially methylated genes in first-trimester placentas with trisomy 16. Sci Rep. 2022; 12(1):1166. doi: 10.1038/s41598-021-04107-9.Lou C., Qiang R., Wu H. et al. Expression of LINE-1 retrotransposon in early human spontaneous abortion tissues. Medicine (Baltimore). 2022; 101(49):e31964. doi: 10.1097/MD.0000000000031964.Lou C., Qiang R., Wu H. et al. Expression of LINE-1 retrotransposon in early human spontaneous abortion tissues. Medicine (Baltimore). 2022; 101(49):e31964. doi: 10.1097/MD.0000000000031964.Tisato V., Silva J.A., Scarpellini F. et al. Epigenetic role of LINE-1 methylation and key genes in pregnancy maintenance. Sci Rep. 2024; 14(1):3275. doi: 10.1038/s41598-024-53737-2.Tisato V., Silva J.A., Scarpellini F. et al. Epigenetic role of LINE-1 methylation and key genes in pregnancy maintenance. Sci Rep. 2024; 14(1):3275. doi: 10.1038/s41598-024-53737-2.Malki S., van der Heijden G.W., O’Donnell K.A., et al. A role for retrotransposon LINE-1 in fetal oocyte attrition in mice. Dev Cell. 2014; 29(5):521-533. doi: 10.1016/j.devcel.2014.04.027.Malki S., van der Heijden G.W., O’Donnell K.A., et al. A role for retrotransposon LINE-1 in fetal oocyte attrition in mice. Dev Cell. 2014; 29(5):521-533. doi: 10.1016/j.devcel.2014.04.027.Yuan P., Guo Q., Guo H. et al. The methylome of a human polar body reflects that of its sibling oocyte and its aberrance may indicate poor embryo development. Hum Reprod. 2021; 36(2):318-330. doi: 10.1093/humrep/deaa292Yuan P., Guo Q., Guo H. et al. The methylome of a human polar body reflects that of its sibling oocyte and its aberrance may indicate poor embryo development. Hum Reprod. 2021; 36(2):318-330. doi: 10.1093/humrep/deaa292

The authors declare that there are no conflicts of interest present.