Παθοφυσιολογική και γενετική μελέτη της οστεοπόρωσης σε ελληνικό πληθυσμό

Abstract

Osteoporosis is a systemic skeletal disease with a strong genetic component. Wnt signaling through low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) is an important determinant of bone mass regulation. The main aim of the present study was to examine the influence of the A1330V and V667M polymorphisms (SNP) of LRP5 gene on lumbar spine bone mineral density (BMD) in a well-characterized cohort of peri- and postmenopausal Geeek women. In addition, we sought to determine whether serum levels of osteoprotegerin (OPG), receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL), as well as bone metabolic markers correlate with the two SNPs. The study included 221 consecutive peri- and postmenopausal Greek women aged 40-63 yrs, who attended the osteoporosis outpatient clinic at the University Hospital of Ioannina for screening for osteoporosis. All participants underwent spinal BMD evaluation. Genotyping of A1330V and V667M SNPs was performed by real-time PCR. Levels of OPG, RANKL and bone metabolic markers were measured. The genotype frequencies of the A1330V SNP were CC (76%), CT (22.6%) and TT (1.4%) and of the V667M SNP GG (85%), GA (14.5%) and AA (0.5%). The distribution of A1330V and V667M genotypes was compatible with that of Hardy-Weinberg equilibrium (χ2=0.11, P>0.05 and χ2=0.53, P>0.05, respectively). Because of the low frequency of the TT genotype, the cohort was divided into two genotype groups regarding A1330V SNP: CC and CT/TT. Similarly, the study population was divided into two genotype groups according to the presence of V667M SNP: GG and GA/AA. Significant associations between the investigated SNPs and spinal BMD were detected. Women carrying CT/TT genotypes had lower spinal BMD than women with CC (CT/TT 0.768±0.086 g/cm2 vs CC 0.839±0.123 g/cm2; P<0.0001). Moreover, spinal BMD was lower in women with GA/AA genotypes than in women with GG (GA/AA 0.766±0.079 g/cm2 vs GG 0.829±0.123 g/cm2; P<0.0001). The associations remained significant after adjustment for age, years since menopause and body mass index. The A1330V and V667M SNPs in the LRP5 gene were in strong linkage disequilibrium. A significant interaction between the two SNP on spinal BMD was also revealed. No differences were observed in circulating OPG, RANKL levels and bone metabolic markers between the two groups of each SNP. In conclusion, the A1330V and V667M SNPs of the LRP5 gene contribute to the determination of BMD at the lumbar spine in peri- and postmenopausal Greek women.

Η οστεοπόρωση είναι μία συστηματική σκελετική νόσος με ισχυρό γενετικό υπόβαθρο. Το κανονικό μονοπάτι σηματοδότησης Wnt, μέσω της πρωτεΐνης 5 της σχετιζόμενης με τον υποδοχέα των χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών (LRP5), διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στον καθορισμό της οστικής μάζας. Σκοπός της παρούσης μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση των μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών (SNP) A1330V και V667M του γονιδίου LRP5 στην ΒΜD της οσφύος Ελληνίδων ευρισκόμενων περι- ή μετά την εμμηνόπαυση. Επιπλέον, στόχος ήταν η ανάλυση της σχέσης μεταξύ των εν λόγω SNP και των επιπέδων ορού των διαλυτών μορίων της οστεοπροτεγερίνης (OPG), του συνδέτη του υποδοχέα του ενεργοποιητή του πυρηνικού παράγοντα-κΒ (RANKL) και δεικτών του οστικού μεταβολισμού. Στη μελέτη συμπεριελήφθησαν 221 διαδοχικές γυναίκες ευρισκόμενες περι- ή μετά την εμμηνόπαυση. Η BMD εκτιμήθηκε στην οσφύ με τη μέθοδο DXA. Η γενετική ανάλυση των SNPs διενεργήθηκε με PCR πραγματικού χρόνου. H κατανομή των γονοτύπων του SNP A1330V ήταν CC 76%, CT 22.6% και TT 1.4%, ενώ του SNP V667M ήταν GG 85%, GA 14.5% και AA 0.5%. Η κατανομή των γονοτύπων των δύο SNPs ήταν σε συμφωνία με την ισορροπία Hardy-Weinberg (χ2=0.11, P>0.05 και χ2=0.53, P>0.05 αντίστοιχα). Εξαιτίας της χαμηλής συχνότητας των ατόμων με γονότυπο TT, ο πληθυσμός της μελέτης κατηγοριοποιήθηκε σε δύο ομάδες όσον αφορά τον SNP A1330V: CC και CT/TT. Παρομοίως, ο πληθυσμός της μελέτης ταξινομήθηκε σε δύο ομάδες όσον αφορά τον SNP V667M: GG και GA/AA. Οι γυναίκες της ομάδας CT/TT είχαν σημαντικά χαμηλότερη BMD στην οσφύ σε σχέση με τις γυναίκες με το γονότυπο CC (CT/TT 0.768±0.086 g/cm2 έναντι CC 0.839±0.123 g/cm2, P<0.0001). Επίσης, η BMD της οσφύος ήταν μικρότερη στις γυναίκες της ομάδας GA/AA από ότι στις γυναίκες που έφεραν το γονότυπο GG (GA/AA 0.766±0.079 g/cm2 έναντι GG 0.829±0.123 g/cm2, P<0.0001). Οι συσχετίσεις παρέμειναν στατιστικώς σημαντικές μετά προτύπωση για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες όπως η ηλικία, τα έτη σε εμμηνόπαυση και ο δείκτης ΒΜΙ. Oι δύο SNPs του γονιδίου LRP5 ήταν σε ισχυρή ανισορροπία σύνδεσης. Επιπλέον, παρατηρήθηκε μία σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο SNPs για τον καθορισμό της BMD στην οσφύ. Τα επίπεδα ορού της OPG, του RANKL και δεικτών οστικού μεταβολισμού δεν παρουσίασαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες γονοτύπων του κάθε SNP. Συμπερασματικά, oι SNPs A1330V και V667M του γονιδίου LRP5 συμβάλλουν στον καθορισμό της BMD της οσφύος Ελληνίδων ευρισκόμενων περι- ή μετά την εμμηνόπαυση.