Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. (Czech Dental Journal) 2015; 115(1): 4-12 | DOI: 10.51479/cspzl.2015.002

Molekulární a genetické aspekty vzniku nesyndromické ageneze zubů

L. Kramerová*, P. Krejčí, E. Míšová, A. Ševecová
Klinika zubního lékařství LF UP a FN, Olomouc

Předmět sdělení: Ageneze zubu je nejčastější vývojovou poruchou dentice, kterou podle databáze Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) nacházíme přibližně u 20 % populace. Přestože se jedná o tak běžnou anomálii, její etiologie zatím není zcela objasněna. Vznik ageneze je ve většině případů podmíněn genetickou poruchou, pouze malé procento agenezí je zapříčiněno vlivem zevního prostředí. Mohou se uplatnit somatická onemocnění, jako rubeola, syfilis, spála, rachitis nebo nutriční poškození plodu během těhotenství a dětství. Chybění zubů může způsobit také ozařování kraniální oblasti v období raného vývoje organismu, poškození mateřského organismu ozářením, chemickými látkami a léky (thalidomid, cytostatika). Z místních příčin jsou nejčastější různé druhy traumat, dále nádory a osteomyelitis. Hypodoncie se může objevit jako izolovaná vývojová vada (nesyndromická hypodoncie) nebo jako symptom komplexních syndromů (syndromická hypodoncie). Dosud popsanými příčinami nesyndromické hypodoncie uvedenými v databázi OMIM jsou mutace v genech MSX1 (muscle segment homeobox gene 1), PAX9 (paired box gene 9), AXIN2 (axis inhibition protein 2), EDA (ectodysplasin A), WNT10A (Wingless-type MMTV integration site family, member 10A) a LTBP3 (latent transforming growth factor beta binding protein 3). Publikovány byly také případy, kdy byla ageneze podmíněna mutacemi v genech EDARADD (EDAR-associated death domain), NEMO (nuclear factor-kappaB essential modulator), KRT17 (keratin 17) a TGFA (transforming growth factor-alfa). Jednotlivé geny se liší jak z hlediska počtu identifikovaných mutací, tak z hlediska počtu dokumentovaných pacientů. Tyto mutace vysvětlují vznik poruchy jen u části postižených jedinců, u většiny nebyly identifikovány žádné defekty v těchto genech. Cestou pro selekci dalších genů, které zodpovídají za nesyndromické formy hypodoncie, může být identifikace genů, které zapříčiňují vznik syndromů, mezi jejichž symptomy patří hypodoncie.

Klíčová slova: ageneze zubu; hypodoncie; MSX1; PAX9; AXIN2; EDA; WNT10A; LTBP3; EDARADD; NEMO; KRT17; TGFA

Molecular and Genetic Basis of Non-Syndromic Tooth Agenesis

Background: Tooth agenesis represents the most common anomaly of dental development, which according to Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database, affects approximately 20% of the population. Although the anomaly is so common, the ethiology is still undisclosed. In most cases the agenesis is caused by genetic disorder, only a few develop due to external factors. Some of the external factors are rubeolla, syphilis, vitamin D deficiency or nutritional damage during pregnancy and early childhood. Other harmful factors are radiation therapy in orofacial area in early stages of the development of the patient, harms the mother caused by radiation, chemical substances or drugs (e.g. thalidomide, cytostatics). Local factors include various types of injuries, tumors and osteomyelitis. Hypodontia can occur as an isolated condition (non-syndromic hypodontia) or can be associated with a systemic condition or syndrome (syndromic hypodontia). Despite the fact that, tooth agenesis is so common, little is known about the genetic defects responsible for this complex condition. To date, the genes associated with the non-syndromic form of tooth agenesis, listed in OMIM, are MSX1 (muscle segment homeobox gene 1), PAX9 (paired box gene 9), AXIN2 (axis inhibition protein 2), EDA (ectodysplasin A), WNT10A (Wingless-type MMTV integration site family, member 10A) and LTBP3 (latent transforming growth factor beta binding protein 3). Cases with selective tooth agenesis caused by mutation in genes EDARADD (EDAR-associated death domain), NEMO (nuclear factor-kappaB essential modulator), KRT17 (keratin 17) and TGFA (transforming growth factor-alfa), were also published. All these genes vary both in terms of number of identified mutations and in terms of number of documented patients. These mutations explain the formation of tooth agenesis in only a part of affected individuals. Most patients have no defects in these genes. To select other genes, that are responsible for non-syndromic forms of hypodontia, the identification of genes that cause syndroms with symptoms of hypodontia, seems as reasonable direction of further research.

Keywords: tooth agenesis; hypodontia; MSX1; PAX9; AXIN2; EDA; WNT10A; LTBP3; EDARADD; NEMO; KRT17; TGFA

Zveřejněno: 1. březen 2015  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kramerová L, Krejčí P, Míšová E, Ševecová A. Molekulární a genetické aspekty vzniku nesyndromické ageneze zubů. Čes. stomatol. Prakt. zub. lék. 2015;115(1):4-12. doi: 10.51479/cspzl.2015.002.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Artle, S., Nieminen, P., Apajalahti, S., Havvikko, K., Thesleff, I., Pirinen, S.: Characteristics of incisor-premolar hypodonitia in families. J. Dent. Res., roč. 80, 2001, č. 5, s. 1445-1450. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Ayub, M., ur-Rehman, F., Yasinzai, M., Ahmad, W.: A novel missense mutation in the ectodysplasin-A (EDA) gene underlies X-linked recessive nonsyndromic hypodontia. Int. J. Dermatol., roč. 49, 2010, č. 12, s. 1399-1402. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Bailit, H. L.: Dental variation among populations. An anthropologic view. Dent. Clin. North Amer., roč. 19, 1975, č. 1, s. 125-139. Přejít k původnímu zdroji...
    4. Bergendal, B., Klar, J., Stecksén-Blicks, C., Norderyd, J., Dahl, N.: Isolated oligodontia associated with mutations in EDARADD, AXIN2, MSX1, and PAX9 genes. Am. J. Med. Genet., roč. 155A, 2011, č. 7, s. 1616-1622. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Burzynski, N. J., Escobar, V. H.: Classification and genetics of numeric anomalies of dentition. Birth Defects Orig. Artic. Ser., roč. 19, 1983, č. 1, s. 95-106.
    6. Callahan, N., Modesto, A., Deeley, K., Meira, R., Vieira, A. R.: Transforming growth factor-alfa gene (TGFA), human tooth agenesis, and evidence of segmental uniparental isodisomy. Eur. J. Oral. Sci., roč. 117, 2009, č. 1, s. 20-26. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Clayton, J. M.: Congenital dental anomalies occurring in 3,557 children. ASDC J. Dent. Child., roč. 23, 1956, s. 206-208.
    8. De Coster, P. J., Marks, L. A., Martens, L. C., Huysseune, A. Dental agenesis: genetic and clinical perspectives. J. Oral Pathol. Med., roč. 38, 2009, s. 1-17. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Fleischmannová, J., Krejčí, P., Matalová, E., Míšek, I.: Molekulární podstata vývoje zubních zárodků. Ortodoncie, roč. 16, 2007, č. 4, s. 39-46.
    10. Freire Maia, N.: Ectodermal dysplasias. Hum. Hered., 1971, č. 21, s. 309-312. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Freire Maia, N.: Ectodermal dysplasias revisited. Acta Genet. Med. Gemellol., 1977, č. 26, s. 121-131. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Galluccio, G., Castellano, M., La Monaca, C.: Genetic basis of non-syndromic anomalies of human tooth number. Arch. Oral. Biol., roč. 57, 2012, č. 7, s. 918-930. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Gass, J. K., Wilson, N. J., Smith, F. J., Lane, E. B., McLean, W. H., Rytina, E., Salvary, I., Burrows, N. P.: Steatocystoma multiplex, oligodontia and partial persistent primary dentition associated with a novel keratin 17 mutation. Br. J. Dermatol., roč. 161, 2009, č. 6, 1396-1398. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Grahnen, H.: Hypodontia in the permanent dentition: a clinical and genetical investigation. Odontol. Rev., roč. 7, 1956, s. 1-100.
    15. Han, D., Gong, Y., Wu, H., Zhang, X., Yan, M., Wang, X., Qu, H., Feng, H., Song, S.: Novel EDA mutation resulting in X-linked non-syndromic hypodontia and the pattern of EDA-associated isolated tooth agenesis. Europ. J. Med. Genet., roč. 51, 2008, č. 6, s. 536-546. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Hloušková, A., Bonczek, O., Šerý, O., Lochman, J., Vaněk, J., Černochová, P., Štembírek, J., Krejčí, P., Míšek, I.: Sekvenace části genu pro PAX9 a možná spojitost nalezených polymor-fizmů s agenezí zubů. Ortodoncie, roč. 23, 2014, č. 1, s. 44-51.
    17. Chhabra, N., Goswami, M., Chhabra, A.: Genetic basis of dental agenesis - molecular genetics patterning clinical dentistry. Med. Oral. Patol. Oral. Cir. Bucal., roč. 19, 2014, č. 2, s. 112-119. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Chishti, M. S., Muhammad, D., Haider, M., Ahmad, W.: A novel missense mutation in MSX1 underlies autosomal recessive oligodontia with associated dental anomalies in Pakistani families. J. Hum. Genet., roč. 51, 2006, č. 10, s. 872-878. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Kantaputra, P., Sripathomsawat, W.: WNT10A and isolated hypodontia. Am. J. Med. Genet. A., roč. 155A, 2011, č. 5, s. 1119-1122. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Kavitha, B., Priyadharshini, V., Sivapathasundharam, B., Saraswathi, T. R.: Role of genes in oro-dental diseases. Indian J. Dent. Res., roč. 21, 2010, s. 270-274. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Kjaer, I.: Cant he location of tooth agenesis and the location of initial bone loss seen in juvenilie periodontitis be explained by neural developmental fields in the jaws? Acta Odontol. Scand., roč. 55, 1997, s. 70-72. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Krejčí, P.: Hypodoncie. Souborný referát. Ortodoncie, roč. 15, 2006, č. 3, s. 21-29.
    23. Krejčí, P., Fleischmannová, J., Matalová, E., Míšek, I.: Molekulární podstata hypodoncie. Ortodoncie, roč. 16, 2007, č. 1, s. 33-39.
    24. Ku, C. L., Dupuis-Girod, S., Dittrich, A. M., Bustamante, J., Santos, O. F., Schulze, I., Bertrand, Y., Couly, G., Bodemer, C., Bossuyt, X., Picard, C., Casanova, J. L.: NEMO mutations in 2 unrelated boys with severe infections and conical teeth. Pediatrics, roč. 115, 2005, č. 5, s. 615-619. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Lammi, L., Arte, S., Somer, M., Jarvinen, H., Lahermo, P., Thesleff, I., Pirinen, S., Nieminen, P.: Mutations in AXIN2 cause familial tooth agenesis and predispose to colorectal cancer. Am. J. Hum. Genet., roč. 74, 2004, č. 5, s. 1043-1050. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Marková, M., Vášková, J.: Nový pohled na problematiku hypodoncie. Čs. Stomat., roč. 89, 1989, č. 6, s. 416-424.
    27. Mostowska, A., Biedziak, B., Zadurska, M., Dunin-Wilczynska, I., Lianeri, M., Jagodzinski, P. P.: Nucleotide variants of genes encoding components of the WNT signalling pathway and the risk of non-syndromic tooth agenesis. Clin. Genet., roč. 84, 2013, č. 5, s. 429-440. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Mostowska, A., Kobielak, A., Trzeciak, W. H.: Molecular basis of non-syndromic tooth agenesis: mutations of MSX1 and PAX9 reflect their role in patterning human dentition. Eur. J. Oral Sciences, roč. 111, 2003, s. 365-370. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Mostowska, A., Zadurska, M., Rakowska, A., Lianeri, M., Jagodziński, P. P.: Novel PAX9 mutation associated with syndromic tooth agenesis. Eur. J. Oral. Sci., roč. 121, 2013, č. 5, s. 403-411. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Neubuser, A., Peters, H., Balling, R., Martin, G. R.: Antagonistic interactions between FGF and BMP signaling pathways: a mechanism for positioning the sites of tooth formation. Cell, roč. 90, 1997, č. 2, s. 247-255. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Nieminen, P.: Genetic basis of tooth agenesis. J. Exp. Zool. B. Mol. Dev. Evol., roč. 312B, 2009, č. 4, s. 320-342. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Noor, A., Windpassinger, C., Vitcu, I., Orlic, M., Rafiq, M. A., Khalid, M., Malik, M. N., Ayub, M., Alman, B., Vincent, J. B.: Oligodontia is caused by mutation in LTBP3, the gene encoding latent TGF-beta binding protein 3. Am. J. Hum. Genet., roč. 84, 2009, č. 4, s. 519-523. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Ogawa, T., Kapadia, H., Feng, J. Q., Raghow, R., Peters, H., D'Souza, R. N.: Functional consequences of interactions between PAX9 and MSX1 genes in normal and abnormal tooth development. J. Biol. Chem., roč. 27, 2006, č. 281, s. 18363-18369. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Parkin, N., Elcock, C., Smith, R. N., Griffin, R. C., Brook, A. H.: The aetiology of hypodontia: The prevalence, severity and location of hypodontia within families. Arch. Oral Biol., roč. 54, 2009, č. 1, s. 52-56. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Rasool, M., Schuster, J., Aslam, M., Tariq, M., Ahmad, I., Ali, A., Entesarian, M., Dahl, N., Baig, S. M.: A novel missense mutation in the EDA gene associated with X-linked recessive isolated hypodontia. J. Hum. Genet., roč. 53, 2008, č. 10, s. 894-898. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Ruf, S., Klimas, D., Hönemann, M., Jabir, S.: Genetic back-ground of nonsyndromic oligodontia: a systematic review and meta-analysis. J. Orofac. Orthop., roč. 74, 2013, č. 4, s. 295-308. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Song, S., Zhao, R., He, H., Zhang, J., Feng, H., Lin, L.: WNT10A variants are associated with non-syndromic tooth agenesis in the general population. Hum. Genet., roč. 133, 2014, č. 1, s. 117-124. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Sottner, L., a kol. Genetika pro studující stomatologie, 1. vyd. Praha, Pedagogické nakladatelství, 1981.
    39. Sottner, L., Racek, J., Švábová-Sládková, M.: Nové poznatky v etiologii hypodoncie, 1. část. Čes. Stomat., roč. 96, 1996, č. 1, s. 4-8.
    40. Sottner, L., Racek, J., Švábová-Sládková, M.: Nové poznatky v etiologii hypodoncie, 2. část. Čes. Stomat., roč. 96, 1996, č. 2, s. 50-59.
    41. Stockton, D. W., Das, P., Goldenberg, M., D'Souza, R. N., Patel, P. I.: Mutation of PAX9 is associated with oligodontia. Nat. Genet., roč., 24, 2000, č. 1, s. 18-19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Stritzel, F., Symons, A. L, Gage, J. P.: Agenesis of the second premolar in males and females: distribution, number and sites affected. J. Clin. Pediatr. Dent., roč.15, 1990, č. 1, s. 39-41.
    43. Suarez, B. K., Spence, M. A.: The genetics of hypodontia. J. Dent. Res., roč. 53, 1974, č. 4, s. 781-785. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Svinhufvud, E., Myllarniemi, S., Norio, R.: Dominant inheritance of tooth malpositions and their association to hypodontia. Clin. Genet., roč. 34, 1988, s. 373-381. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Tallón-Walton, V., Manzanares-Céspedes, M. C, Carvalho-Lobato, P., Valdivia-Gandur, I., Arte, S., Nieminen, P.: Exclusion of PAX9 and MSX1 mutation in six families affected by tooth agenesis. A genetic study and literature review. Med. Oral. Patol. Oral. Cir. Bucal., roč. 19, 2014, č. 3, s. 248-254. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Tan, S. P. K, van Wijk, A. J., Prahl-Andersen, B.: Severe hypodontia: identifying patterns of human tooth genesis. Eur. J. Orthod., roč. 33, 2011, č. 2, s. 150-154. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Tao, R., Jin, B., Guo, S. Z., Qing, W., Feng, G. Y., Brooks, D. G., Liu, L., Xu, J., Li, T., Yan, Y., He, L.: A novel missense mutation of the EDA gene in a Mongolian family with congenital hypodontia. J. Hum. Genet., roč. 51, 2006, č. 5, s. 498-502. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Tarpey, P., Pemberton, T. J., Stockton, D. W., Das, P., Ninis, V., Edkins, S., Futreal, P. A., Wooster, R., Kamath, S., Nayak, R., Stratton, M. R., Patel, P. I.: A novel gln358glu mutation in ectodysplasin A associated with X-linked dominant incisor hypodontia. Am. J. Med. Genet., roč. 143, 2007, č. 4, s. 390-394. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Townsend, G. C., Richards, L., Hughes, T., Pinkerton, S., Schwerdt, W.: Epigenetic influences may explain dental differences in monozygotic twin pairs. Aust. Dent. J., roč. 50, 2005, č. 2, s. 95-100. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Van den Boogaard, M. J., Créton, M., Bronkhorst, Y., van der Hout, A., Hennekam, E., Lindhout, D., Cune, M., Ploos van Amstel, H. K.: Mutations in WNT10A are present in more than half of isolated hypodontia cases. J. Med. Genet., roč. 49, 2012, č. 5, s. 327-331. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Vastardis, H.: The genetics of human tooth agenesis: New discoveries for understanding dental anomalies. Amer. J. Orthodont. dentofacial Orthop., roč. 117, 2000, č. 6, s. 650-656. Přejít k původnímu zdroji...
    52. Vastardis, H., Karimbux, N., Guthua, S. W., Seidman, J. G., Seideman, C. E.: A human MSX1 homeodomain missense mutation causes selective tooth agenesis. Nat. Genet., roč. 13, 1996, č. 4, s. 417-421. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    53. Vieira, A. R., Meira, R., Modesto, A., Murray, J. C.: MSX1, PAX9, and TGFA contribute to tooth agenesis in humans. J. Dent. Res., roč. 83, 2004, č. 9, s. 723-727. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Visinoni, A. F., Lisboa-Costa, T., Pagnan, N. A. B., Chautard-Freire-Maia, E. A.: Ectodermal dysplasias: Clinical and molecular review. Amer. J. Med, Genet., 2009, Part A 149A, s. 1980-2002. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    55. Závadová, A.: Ageneze dolních druhých premolárů, část 1. Úvod do problematiky; epidemiologie a etiologie agenezí, diagnostika. Ortodoncie, roč. 11, 2002, č. 2, s. 21-28.
    56. Zengin, A., Sumer, A., Karaarslan, E.: Impacted primary tooth and tooth agenesis: a case report of monozygotic twins. Eur. J. Dent., 2008, č. 2, s. 299-302. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    57. http://ghr.nlm.nih.gov/
    58. http://omim.org/entry

    Tento článek je publikován v režimu tzv. otevřeného přístupu k vědeckým informacím (Open Access), který je distribuován pod licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0), která umožňuje nekomerční distribuci, reprodukci a změny, pokud je původní dílo řádně ocitováno. Není povolena distribuce, reprodukce nebo změna, která není v souladu s podmínkami této licence.


    Zpět na obsah