Table Of ContentMortality and Maldevelopment
Mortality and
Maldevelopment
Part II: The Saga of Neural Tube Defects
Harold Kalter
Children’s Hospital Medical Center
College of Medicine
University of Cincinnati
Cincinnati, Ohio, USA
1 3
Author
Dr. Harold Kalter
5 Lenox Lane
Cincinnati OH 45229
USA
[email protected]
ISBN 978-1-4020-9605-1 e-ISBN 978-1-4020-9606-8
Library of Congress Control Number: 2009920466
© 2009 Springer Science+Business Media B.V.
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Contents
1 Introduction: Basic Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
To Begin with, Infant Death . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Early Death Matters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Perinatal Mortality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2 Neural Tube Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Neural Tube Defects in History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Normal Neural Tube Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Failure of Closure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Defining Neural Tube Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Definition Differences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
A Word about Etiology, etc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
The Frequency of Neural Tube Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Death and Malformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3 Setting the Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Malformations in Early 20th Century USA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4 Studies in the Old World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
United Kingdom and Ireland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Liverpool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Belfast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Other North Ireland Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Dublin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Other Irish Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Scotland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Geographical Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Scotland Generally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Dundee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Glasgow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
England . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Birmingham . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Liverpool Continued . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
vii
viii Contents
Other Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Northern Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Oxford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
London . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
South Wales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
England and Wales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
British/Irish Ancestry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5 The Continent of Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
The North . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Sweden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Denmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Norway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Finland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
The West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
The Netherlands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Belgium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
The Center . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Germany . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Hungary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
The South . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Italy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Others . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6 The United States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
A Transcontinental View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
The Northeast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
New England . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
New York City . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
New York State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Pennsylvania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Mideast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
The South . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
North Carolina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
South Carolina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Metropolitan Atlanta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Other Southeastern Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Midwest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Mid-South . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Texas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
The West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Pacific West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Los Angeles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Contents ix
The State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Furthest West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7 Geography and Chronology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Nationwide Survey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Continental Overlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
The Larger Northeast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
The South . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
The Center . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
The Mid-South . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
The West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8 Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Newfoundland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Nova Scotia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
New Brunswick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Quebec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Ontario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Manitoba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Alberta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
British Columbia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
North American Indians in British Columbia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Sikhs in British Columbia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Canada from East to West . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Other Lands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
9 Australia and New Zealand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Victoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
New South Wales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
South Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Western Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Other States and Territories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Summing Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
New Zealand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
10 Blacks and Jews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Blacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Neural Tube Defects in US Blacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Neural Tube Defects in Blacks in Africa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Neural Tube Defects in Blacks Elsewhere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
A Puzzle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Jews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Israel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Jews Elsewhere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
x Contents
11 The Mideast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Arabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Iran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Turkey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
12 Asia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
India . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
13 The Sex Ratio Phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Sex Ratio in all Births . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Sex Ratio in Neural Tube Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Sex Ratio in Pregnancy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Sex Ratio of Neural Tube Defect Abortions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
14 Abortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Abortion and Congenital Malformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Abortion and Chromosome Abnormality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Abortion and Neural Tube Defect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Induced Abortion and Chromosome Abnormality . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
15 Fetal Diagnosis of Neural Tube Defect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Genesis of the Discovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Neglected Opportunities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
16 Etiology I: Early Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Recurrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Recurrence in Families . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Sex Disparities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Neural Tube Defects in Twins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
In Sum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Abortion of Neural Tube Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Neural Tube Defect Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
17 Etiology II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
A Small History Lesson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Later Days . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Retinoids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Anticonvulsants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Folic Acid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Neural Tube Defect Temporal Decrease . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Neural Tube Defect Prenatal Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Integrating these Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Contents xi
The Genesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Next Step: Recurrence Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Then Occurrence Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
18 Neural Tube Defects in China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Earlier Findings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
A Folic Acid Study . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Other Studies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Later Reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Does Folic Acid Prevent Neural Tube Defects? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
A Coda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
19 The Ultimate Question . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
20 The Future . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
