Γενετικοί πολυμορφισμοί του υποδοχέα της βιταμίνης D και των αντιγόνων HLA σε ελληνικό πληθυσμό. Συσχέτιση με διαταραχές οστικής πυκνότητας

Abstract

Vitamin D influences multiple aspects of bone metabolism including calcium homeostasis, bone mineralization and bone cell differentiation, so vitamin D receptor (VDR) gene which is located on chromosome 12 (12cen-q12), has been suggested as a possible candidate gene for the regulation of bone mass loss. Furthermore, the Human Leukocyte antigens (HLA) have been implicated in the pathogenesis of several diseases, therefore the association of the HLA polymorphisms with bone metabolism is also under consideration. The HLA antigens are the products of genes spanning a region on the short arm of human chromosome 6 (6p21.31). In order to evaluate the contribution of the VDR and HLA alleles in bone mass loss, polymorphisms in the VDR gene (BsmI, Apal and TaqI polymorphic sites) and HLA class I (-A, -B, -C) and class II (-DR, -DQ) antigens were investigated. The study population consisted of 126 postmenopausal and 65 premenopausal women of Hellenic origin. Women with conditions potentially leading to secondary osteopenia - osteoporosis were excluded from the study. Bone mineral density (BMD) was measured on the forearm by dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). Based on bone mineral density measurements using the WHO classification the study population was divided in groups according to the T-score value: Normal controls - GI (T-score > -1), osteopenics - GII (-2.5 < T-score < -1) and osteoporotics – GIII (T-score <-2.5). Polymorphisms in the VDR gene were studied by molecular biology techniques. The VDR polymorphic regions were amplified by polymerase chain reaction (PCR) and the PCR product was digested by the BsmI, Apal and TaqI restriction endonucleases. Allelic polymorphisms in HLA antigens were investigated by serological techniques based on the microlymphocytotoxicity reaction.Genotypic analysis in the VDR locus revealed a significant association (p<0.05) between VDR gene alleles and bone mineral density. The BB and tt genotypes and the BAt haplotype were associated with the normal controls. In contrast, the bb, aa and TT genotypes and the baT and bAT haplotypes were found to characterize the osteopenic - osteoporotic women. Furthermore, the group of the osteoporotic postmenopausal women showed significantly (p<0.05) higher frequencies of the HLA -B7, -DQ6(1) and -DR15(2) alleles.

Η βιταμίνη D έχοντας ενεργό ρόλο στην ομοιοστασία του ασβεστίου, στην επιμετάλλωση των οστών και στη διαφοροποίηση των οστικών κυττάρων, συμμετέχει στον οστικό μεταβολισμό και ενδέχεται να καθορίζει διαταραχές της οστικής μάζας. Η δράση της βιταμίνης D καθορίζεται μέσω του υποδοχέα της (vitamin D receptor-VDR), το γονίδιο του οποίου εδρεύει στο χρωμόσωμα 12 (12cen-ql2). Παράλληλα, τα Η LA (Human Leukocyte Antigens) αντιγόνα τα γονίδια των οποίων εντοπίζονται στο βραχύ σκέλος του χρωμοσώματος 6 (6ρ21.31), έχουν συσχετισθεί με ποικίλες παθολογικές καταστάσεις ενώ διερευνάται ο ρόλος τους σε νοσήματα του οστικού μεταβολισμού. Οι πολυμορφισμοί στο γονίδιο του υποδοχέα της βιταμίνης D για τις πολυμορφικές θέσεις BsmI, Apal και Taql, και των αντιγόνων Η LA τάξης Ι (-Α, -B, -C) και τάξης II (-DR, -DQ) μελετήθηκαν προκειμένου να εκτιμηθεί ο ρόλος τους στην ελάττωση της οστικής πυκνότητας. Μελετήθηκαν 126 μεταεμμηνοπαυσιακές και 65 προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες ελληνικής καταγωγής, οι οποίες, με βάση τα κριτήρια της Παγκόσμιας Οργάνωσης Υγείας και τις τιμές του Τ-score που έφεραν, ύστερα από μέτρηση της οστικής τους πυκνότητας κατατάχθηκαν σε ομάδες φυσιολογικών (ομάδα I, T-score > -1), οστεοπενικών (ομάδα II, -2.5 < T-score < -1) και οστεοπορωτικών (ομάδα III, T-score < -2.5) γυναικών. Η μέτρηση της οστικής πυκνότητας έγινε στο αντιβράχιο με την τεχνική της διπλοενεργειακής απορροφησιομετρίας διπλής δέσμης ακτινών - X, γνωστή ως DEXA (Dual energy X-ray absorptiometry). Δευτεροπαθή αίτια οστεοπενίας -οστεοπόρωσης αποκλείσθηκαν με τον απαραίτητο κλινικό - εργαστηριακό έλεγχο. Η μελέτη των πολυμορφισμών στο γονίδιο του VDR έγινε με τεχνικές μοριακής βιολογίας κάνοντας χρήση της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (polymerase chain reaction-PCR) και τη δράση των περιοριστικών ενδονουκλεασών BsmI, Apal και Taql. Για τη μελέτη των ανοσογενετικών δεικτών Η LA χρησιμοποιήθηκε η μικρολεμφοκυτταροτοξική δοκιμασία των δυο σταδίων. Σύμφωνα με την ανάλυση των αποτελεσμάτων στο γονίδιο του VDR, οι γονότυποι ΒΒ και tt και ο απλότυπος BAt χαρακτήριζαν την ομάδα των φυσιολογικών γυναικών, ενώ οι γονότυποι bb, aa και TT και οι απλάτυποι baT και bAT χαρακτήριζαν τις ομάδες των οστεοπενικών - οστεοπορωτικών γυναικών, με διαφορές που ελέγχονται στατιστικά σημαντικές (p<0.05), παρουσιάζοντας σαφή συσχετισμό των VDR αλληλίων με την οστική πυκνότητα. Επίσης, στην ομάδα των μεταεμμηνοπαυσιακών οστεοπορωτικών γυναικών της μελέτης τα αλλήλια ΗLA -Β7, -DQ6(1) και DR15(2) βρέθηκαν με αυξημένη συχνότητα (p<0.05).