Научная статья на тему 'Анализ ассоциации генов VDR3 и Col1A1 с постменопаузальным остеопорозом'

Анализ ассоциации генов VDR3 и Col1A1 с постменопаузальным остеопорозом Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
164
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — И. Е. Зазерская, М. В. Асеев, Л. В. Кузнецова, М. В. Москаленко

Генетические механизмы и факторы, действующие на плотность костной ткани, имеют большое значение в понимании патофизиологического процесса, приводящего к остеопорозу. Именно поэтому изучение молекулярных и физиологических механизмов действия генов VDR3 и CollAl важно для определения прогноза развития остеопороза, выбора оптимальной терапии, профилактики и лечения данного заболевания. В исследование включены 119 женщин в постменопаузе, имеющих остеопению или остеопороз. Среди обследованных — 64 женщины с хирургической менопаузой в возрасте 35-48лет (средний возраст 44,2+4,9 года) и 55 женщин с естественной менопаузой в возрасте 50-59 лет (средний возраст 54,3+3,4 года). Минеральную плотность костной ткани определяли методом двухэнергетической рентгеновской денситометрии (DEXA). Диагностика остеопороза осуществлялась согласно критериям ВОЗ (1994 г.) по Т-критерию. Анализ частот аллелей и генотипов Tag I полиморфизма 9 экзона гена VDR3 (генотипы ТТ, Ttutt) и Ара I полиморфизма регуляторной области гена CollAl (генотипы SS, Ss, ss) проводился методом анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Полученные данные указывают на то, что частоты аллелей и генотипов изучаемых генов достоверно не отличались внутри групп женщин, у которых менопауза наступила в результате хирургического вмешательства или женщин с естественной менопаузой. При анализе групп пациенток с минимальной скоростью потери МПКТ (до 3% в зоне L-L4 за 12 месяцев) и с высокой скоростью потери МПКТ (>3%) выявлено, что женщины с медленной потерей МПКТ, имеющие генотип tt гена VDR3, составляют 4,9%, что статистически значимо отличается от популяционной частоты данного генотипа (7,7%) и от его частоты в группе женщин с быстрой потерей МПКТ (12,9%). Аналогичный характер распределения наблюдается и при анализе генотипов по функционально неполноценному имело гена CollAl (ss). Распределение аллелей в трех изучаемых группах позволяет рассчитать относительный риск развития заболевания в зависимости от генотипов генов VDR3 и Col1A1.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — И. Е. Зазерская, М. В. Асеев, Л. В. Кузнецова, М. В. Москаленко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ ассоциации генов VDR3 и Col1A1 с постменопаузальным остеопорозом»

АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ ГЕНОВ VDR3 И COL1A1

С ПОСТМЕНОПАУЗАЛЬНЫМ ОСТЕОПОРОЗОМ

И.Е. ЗАЗЕРСКАЯ, М.В. АСЕЕВ, Л.В. КУЗНЕЦОВА, М.В. МОСКАЛЕНКО, Т.Э. ИВАЩЕНКО, B.C. БАРАНОВ, Э.К. АЙЛАМАЗЯН

НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН, г. Санкт-Петербург (директор - акад. РАМН Э.К. Айл

Генетические механизмы и факторы, действующие на плотность костной ткани, имеют большое значение в понимании патофизиологического процесса, приводящего к остеопорозу. Именно поэтому изучение молекулярных и физиологических механизмов действия генов VDR3 и CollAl важно для определения прогноза развития остеопоро-за, выбора оптимальной терапии, профилактики и лечения данного заболевания. В исследование включены 119 женщин в постменопаузе, имеющих остеопению или остеопороз. Среди обследованных — 64 женщины с хирургической менопаузой в возрасте 35-48лет (средний возраст 44,2+4,9года) и 55женщин с естественной менопаузой в возрасте 50-59лет (средний возраст 54,3+3,4 года). Минеральную плотность костной ткани определяли методом двухэнергетическойрентгеновской денситометрии (DEXA). Диагностика остеопороза осуществлялась согласно критериям ВОЗ (1994г.) по Т-критерию. Анализ частот аллелей и генотипов Tag Iполиморфизма 9экзона гена VDR3 (генотипы ТТ, Ttutt) и Ара Iполиморфизмарегуляторной области гена CollAl (генотипы SS, Ss, ss) проводился методом анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Полученные данные указывают на то, что частоты аллелей и генотипов изучаемых генов достоверно не отличались внутри групп женщин, у которых менопауза наступила в результате хирургического вмешательства или женщин с естественной менопаузой. При анализе групп пациенток с минимальной скоростью потери МПКТ(до 3% в зоне L-L4 за 12 месяцев) и с высокой скоростью потери МПКТ(>3%) выявлено, что женщины с медленной потерей МПКТ, имеющие генотип tt гена VDR3, составляют 4,9%, что статистически значимо отличается от популяционной частоты данного генотипа (7,7%) и от его частоты в группе женщин с быстрой потерей МПКТ(12,9%). Аналогичный характер распределения наблюдается и при анализе генотипов по функционально неполноценному имело гена CollAl (ss). Распределение аллелей в трех изучаемых группах позволяет рассчитать относительный риск развития заболевания в зависимости от генотипов генов VDR3 и Col1A1.

f.ВВЕДЕНИЕ

Остеопороз - одно из наиболее частых муль-тифакториальных заболеваний, характеризующееся как потерей костной массы, так и изменением микро- и макроархитектоники кости, ее органического матрикса, нарушением процессов минерализации, резорбции и ремоделирования костной ткани [2, 18, 24]. В структуре первичного остеопороза ведущее место занимает остеопороз, развивающийся в постменопаузе [2].

Патогенез постменопаузального остеопороза, несмотря на многочисленные исследования, остается недостаточно выясненным [2, 13,18, 24]. Важнейшим критерием в диагностике заболевания является оценка минеральной плотности костной ткани (МПКТ). Последняя определяется как индивидуальными генетическими особенностями [13, 24], так и различными экзогенными факторами, такими, как питание [13, 21], физическая активность [3], курение [15], злоупотребление алкоголем [6] и др. В пользу генетической природы заболевания свидетельствуют половые и расовые различия в частоте и проявлениях остеопороза [14, 20], семейная предрасположенность к привычным переломам, высокая конкордантность заболевания у монозиготных близнецов [9, 23].

Наиболее полно изучено влияние генетических факторов на формирование пика костной массы (ПКМ). Так, в исследованиях на близнецах показано, что монозиготные близнецы имеют меньше различий в ПКМ, чем дизиготные [4, 7]. По мнению C.W. Slemenda и соавторов [22], разнообразие по МПКТ среди молодых женщин на 60-80% связано с генетическими факторами.

Существенный вклад в изучение наследственных факторов остеопороза внесли работы по идентификации генов, вовлеченных в процесс остеогенеза. Среди многих генов-кандидатов, участвующих в регуляции содержания кальция в кости и в метаболизме костной ткани [19], особенно важная роль принадлежит гену рецептора витамина D (УВЮ) и гену коллагена тип 1 (COL1A1). Ассоциации МПКТ с различными аллельными вариантами гена рецептора витамина D (УиЯ3) и полиморфизмом в регуляторной области гена коллагена 1 а 1 (COL1A1) посвящены многочисленные исследования последних лет [1,5, 8, 10, 17, 19]. В этих работах получены неоднозначные результаты, отчасти, по-видимому, связанные с тем, что работы проводились на больных разной этнической принадлежности. Большинство авторов приходят к заключению о наличии определенной зависимости между остеопорозом, снижением МПКТ и функционально неполноценными аллелями генов УБЯ3 и COL1A1.

Подобных молекулярно-генетических исследований остеопороза в России, насколько нам известно, не проводилось. Задача данной работы - изучить особенности распределения различных аллелей и генотипов генов и COL1A1 у больных пост-

менопаузальным остеопорозом.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование включены 119 женщин в постменопаузе, имеющие остеопению или остеопороз. Среди обследованных - 64 женщины с хирургической менопаузой в возрасте 35-48 лет (средний возраст 44,2±4,9 года, табл. 1), которым была выпол-

ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ № 2/200Г

нена двухсторонняя овариоэктомия с гистеркэктоми-ей или без нее. Всем пациенткам операции были произведены по поводу доброкачественных опухолей и опухолевидных образований яичников и доброкачественных заболеваний матки. Продолжительность постменопаузы составила 5,1+3,6 года. Средний возраст наступления менопаузы составил 39,6±2,4 года. Обследованы также 55 женщин с естественной менопаузой в возрасте 50-59 лет (средний возраст 54,3+3,4 года). Средний возраст наступления менопаузы составил 51,6+1,9 года, продолжительность постменопаузы 5,6+0,5 года. Все женщины имели регулярный менструальный цикл до менопаузы и не получали заместительную гормональную терапию (ЗГТ) после нее.

Содержание гормонов в крови определяли методами радиоиммунного и иммуноферментного анализа с использованием стандартных коммерческих наборов фирмы «Hofman La Roche» или наборов к анализатору Imulite.

Минеральную плотность костной ткани определяли методом двухэнергетической рентгеновской денси-тометрии (DEXA) на аппарате QDR 4500 С фирмы Hologic (США) на базе МСЧ № 122. Диагностику ос-теопороза осуществляли согласно рекомендациям ВОЗ (1994 г.) по Т-критерию, т.е. в стандартных отклонениях (SD) от нормативных показателей пиковой костной массы (ПКМ) здоровых женщин. Величина SD до -1 расценивалась как норма, от-1 до -2,5 SD -как остепения, ниже -2,5 SD - как остеопороз.

Таблица 1

Клинико-лабораторная характеристика групп обследованных

Параметры Хирургическая Естественная

менопауза (п=64 чел.) менопауза (п=55 чел.)

Средний возраст, годы 44,2±4,9 54,3+3,4

Ср. возраст вступления в менопаузу, годы 39,6+2,4 51,6+1,9

ИМТ, кг/м2 23,35±0,65 24,72+0,54

Эстрадиол, нмоль/л 62,4+2,67 85,2+2,85

ФСГ, МЕ/л 80,2+2,36 69,7+1,47

ЛГ, МЕ/л 31,4+2,19 36,12+1,89

Кальцитонин, пг/мл 6,32+0,21 7,41+0,17

Паратгормон, нг/мл 32,6+2,2 30,9+3,42

гл 24» Са ионизир. сыворотки крови, ммоль/л 1,21+0,01 0,99+0,01

Са общий сыворотки крови, ммоль/л 2,53+0,02 2,51+0,02

Р неорганич. сыворотки крови, ммоль/л 1,03+0,02 1,14+0,02

Щелочная фосфатаза, МЕ/л 167,5+13,26 172,0+12,71

Са общий мочи, ммоль/сутки 4,65+0,18 7,1+0,31

Р неорганический мочи, ммоль/сутки 18,8+0,44 20,8+0,51

МПКТ Ь1-Ь4, 8Б -3,13+0,74 -2,74+0,81

Наличие климакте- 62

рических симптомов, % 24

Число переломов 13 9

Анализировали частоты нормальных (Т и 8) и функционально неполноценных (1 и в) аллелей УОЯЗ и СОЬ1Л1 соответственно у женщин с остеопорозом и остеопенией группы 1 и 2, а также в популяции СевероЗападного региона России.

Частоту аллелей Тад 1 полиморфизма экзона 9 гена УОЯЗ (генотипы ТТ, Т и й) и Ара I полиморфизма регуляторной области гена СОЬ1Л1 (генотипы 88, 8в, зз) изучали методом анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Геномную ДНК выделяли из лимфоцитов периферической крови стандартным методом фенолхлороформной экстракции с использованием протеиназы К. Нормальные и патологические аллели идентифицировали при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующей рестрикцией эндонуклеазами Ара I (СОЫЛ1), Тад I (УОЯ) и электрофорезом в полиакриламидном геле. Аллели X и 8 соответствовали наличию сайтов рестрикции для соответствующих эндонуклеаз, при наличии аллелей Т и в продукты ПЦР-амплификации не содержали сайтов рестрикции для этих эндонуклеаз. Использованы стандартные методы статистической обработки.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При анализе факторов риска остеопороза преобладали факторы, связанные с образом жизни, причем встречаемость их в обеих группах была сходной. Так, число пациенток, редко употреблявших молочные продукты, в группе женщин с хирургической менопаузой составило 18 человек (28%), с естественной менопаузой - 19 (35%), вегетарианок соответственно 5 (8%) и 2 (4%) человека, курящих более 1 пачки сигарет в день - 8(13%) и 14 (25%), злоупотребляющих алкоголем 0 и 1 (2 %) человек, имеющих малую физическую активность - 3 (5%) и 6 (11%) человек. Пациентки, имеющие заболевания, которые могли быть причиной вторичной остеопении, в частности эндокринную патологию, были исключены из исследования.

Из соматической патологии, которая могла в какой-то степени снижать резорбцию кальция в кишечнике или нарушать синтез активных метаболитов витамина Б, были выделены: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки [в группе женщин с хирургической менопаузой - 7 (11%), в группе с естественной менопаузой - 5 (9%) человек]; желчно-каменная болезнь [1 (2%) и 9 (16%) соответственно]; хронический панкреатит [2 (3%) и 3 (5%) соответственно]; хронический пиелонефрит [4 (6%) и 6 (11%) соответственно]; псориаз [1 (2%) и 4 (7%) соответственно]. Интересно, что переломы шейки бедра у родителей отмечали пациентки обеих групп (18 и 24% соответственно). Индекс массы тела (ИМТ) составил в группе хирургической менопаузы - 23,35+4,9 кг/м2, в группе с естественной менопаузой - 24,72+0,54 кг/м2.

Т-критерий в зоне Ь1—Е, поясничного отдела позвоночника у пациенток с хирургической менопаузой составил -3,13+0,74 8Б, а у женщин с естественной менопаузой -2,74+0,81 8Б (рис. 1). Для статистических расчетов использовали абсолютные значения МПКТ в г/см2.

Концентрация ФСГ и ЛГ соответствовала средне-стандартным и не отличались между группами (табл. 1). Уровень кальцитонина был ближе к верхней границе нормы у женщин с хирургической менопаузой, паратиреоидного гормона - ближе к нижней границе в обеих группах. У всех пациенток отмечалась нормо-кальциемия, хотя показатели находились ближе к верхней границе нормы. Экскреция кальция, фосфора и магния находилась в пределах нормальных показаний.

На первом этапе исследования проанализировано распределение частот генотипов и аллелей генов УОЯЗ и СОЬ1А1 у пациенток с остеопорозом и остеопенией в зависимости от причины наступления менопаузы. Частоты генотипов и аллелей гена УОЯЗ для женщин с хирургической менопаузой составили 33,9% (ТТ), 52,9% (П) и 13,2% (й) - 60,3% (Т), 39,7% (X) и для пациенток с естественной менопаузой - 45,1% (ТТ), 49,0% (ТХ) и 5,9% (XX) - 69,6% (Т) и 30,4% (X). Распределение частот нормального (8) и неполноценного (8) аллелей гена СОЬ1А1 для группы женщин с хирургической менопаузой равнялось 75% и (8) и 25% (8), а соответствующих генотипов 64,1% (88), 20,6% (88) и 14,1% (88). Близкие показатели частот аллелей и генотипов по гену СОЬ1А1 отмечены и у женщин другой группы.

Таким образом, частоты аллелей и генотипов генов СОЫА1 и УОЯ3 достоверно не отличались у женщин, у которых менопауза наступила в результате хирургического вмешательства, и у женщин с естественной менопаузой.

Вторая часть исследований проведена после выполнения остеоденситометрии через 6 и 12 месяцев от начала обследования. В зависимости от динамики изменения МПКТ за 12 месяцев при одинаковой продолжительности постменопаузы (независимо от ее причины) все пациентки были подразделены на две группы. Первую группу составила 41 пациентка с минимальной скоростью потери МПКТ (до 3% в зоне Ь—Ь4 за 12 месяцев), вторую - 78 женщин с высокой скоростью потери МПКТ (>3%). Третью группу (контрольную) составили 78 женщин популяции СевероЗападного региона в возрасте 28-46 лет. У пациенток I группы потери МПКТ составили в зоне Ь1 2,8±0,4 %, Ь2 - 1,9±0,7%, Ь3 - 2,1+0,3%, Ь4 - 2,6±0,4%, Ь1—Ь4 - 2,35+0,47%. Пациентки, входящие во вторую группу, в среднем снизили МПКТ в зоне Ь1 на 4,9+0,93%, Ь, - на 4,6+0,66%, Ь3 - на 5,0+0,96%, Ь4 - на 5,2+0,72%, в целом Ь1-Ь4 - на 5,16+0,76%.

Частота функционально неполноценного аллеля X у женщин с быстрой потерей МПКТ составила 46,8% и была достоверно выше популяционной (32,7%) и частоты этого аллеля в группе с медленной потерей МПКТ (14,6%) (рис. 2).

Аналогичная зависимость прослеживалась и в отношении функционально неполноценного аллеля 8. В группе с быстрой потерей МПКТ его частота (31,2%) оказалась достоверно выше по сравнению с контрольной (17,9%) и почти в 14 раз превысила таковую в группе с медленной потерей МПКТ (2,3%) (рис. 2).

Число женщин с медленной потерей МПКТ, имеющих генотип й (функционально неполноценный аллель гена УОЯ3 в гомозиготном состоянии), состави-

до 4,9% и было заметно меньше таковых в популяции (7,7%). В то же время частота функционально неполноценного генотипа XX среди женщин с быстрой потерей МПКТ достигала 12,9%.

Частоты встречаемости гетерозигот и гомозигот по функционально полноценному аллелю Т у пациенток с остеопорозом и в популяции представлены на рис. 3. Частота гетерозигот (генотип ТХ) среди женщин с быстрой потерей МПКТ составила 68% и была достоверно выше таковой в популяции (50%) и у женщин с медленной потерей МПКТ (19,5%). Частота ТТ гомозигот в этой группе составила всего 19,2% по сравнению с 42,3% в популяции и 15,6% гомозигот среди женщин с медленной потерей МПКТ.

Сходный характер распределения генотипов наблюдался и в отношении функционально неполноценного аллеля 8 гена СОЬ1А1 (рис. 3). Частота патологических гомозигот 88 в группе с быстрой потерей МПКТ составила 16,9%. Вместе с тем женщины с медленной потерей МПКТ оказались преимущественно гомозиготами по нормальному аллелю 8. В этой группе его частота превысила 95%. Женщины с генотипом 88 вообще не встречались в группе с медленной потерей МПКТ, тогда как в популяции такой генотип регистрировался лишь в единичных случаях (1,3%).

Частота нормальных гомозигот 88 среди женщин с быстрой потерей МПКТ составила 54,5% и была ниже популяционной (65,4%). Сходный характер распределения частот наблюдался и в отношении гетерозигот 88. Особенно редко 88 генотип встречался в группе женщин с медленной потерей МПКТ, где его частота составила всего 4,8% (рис. 3).

ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты, безусловно, доказывают наличие ассоциации неполноценных аллелей рецептора витамина Б (УОЯ3) и гена коллагена (СОЬ1А1) со скоростью потери МПКТ. Вместе с тем взаимоотношение этих генов с остеопорозом не столь однозначно и заслуживает специального обсуждения. Для начала уместно рассмотреть, каковы молекулярно-биохими-ческие механизмы действия генов УОЯ3 и СОЬ1А1 в процессах остеогенеза.

В настоящее время признано, что витамин Б и его активные метаболиты являются главными компонентами системы, регулирующей фосфорно-кальцие-вый обмен. Они участвуют в минерализации костной ткани, в поддержании гомеостаза кальция и через ядерный рецептор витамина Б могут оказывать влияние на процессы ремоделирования в костной ткани. Как ядерный рецептор, УОЯ3 играет роль посредника в передаче биологического действия 1,25-дигидроксивитами-на Б, [1а,25(ОИ)2В3 - кальцитриол], влияя на экспрессию различных генов-мишеней. Изучаемый нами полиморфизм приводит к замене кодона изолейцина на метионин в белке ядерного рецептора витамина Б3, следствием чего является появление функционально неполноценного аллеля X, приводящего к нарушению гомеостаза кальция в организме [17].

Коллаген типа 1 является главным белком костей. Его аминокислотная структура кодируется генами СОЬ1А1 и СОЬ1А2. Полиморфизм в регуляторной

ОСТЕОПОРОЗ И ОСТЕОПАТИИ №2/2002

Хирургическая менопауза (п=64) зоны

-0,3-0,7-•1.1

а -1.5 Е

т -1.9 -2,3 -2,7 -3,1

ти

Т1

I.

-2,5 80

-3,5-1 -2,79 -3,07 -3,25 -3,32 -3,13

-0,3

-0,7-•1,1 О 1,5

аТ1'9

-2,3

-2,7 -3,1 -3,5

Естественная менопауза (п=55) ЗОНЫ

п

1

1

Т I

1.4

-2,5 БО

-2,78 -2,43 -2,64 -2,89 -2,74

Рис. 1.

Распределение МПКТ в позвонках у женщин с хирургической и с естественной менопаузой

Т I

И женшины с медленной потерей МПКТ (п=41) И популяция Северо-Западного региона России (п=78) И зкеищины с быстрой потерей МПКТ (п=78)

Рис. 2.

Распределение аллелей генов VDR3 и CollAl в двух группах женщин постменопаузального периода в зависимости от скорости потери МПКТ и в популяции Северо-Западного региона России

ПН И 55

Нженшины с медленной потерей МПКТ (п=41) 0 популяция Северо-Западного региона России (п=7К) И женщины с быстрой потерей МПКТ (п=78)

Рис. 3.

Распределение генотипов генов VDR3 и Col1A1 в двух

группах женщин постменопаузалыюго периода в зависимости от скорости потери МПКТ и в популяции Северо-Западного региона России

области гена СОЫЛ1 приводит к увеличению уровня транскрипции этого гена, к изменению соотношения а1 и а2 цепей этого белка и, как следствие этого, к нарушениям структуры коллагена кости, что может быть причиной прогрессирующего уменьшения МПКТ [12].

Таким образом, оба гена УОК3 и СОТ1Л1 непосредственно вовлечены в процессы остеогенеза, хотя биомеханизмы их действия различны: рецептор витамина Б3 влияет на уровень гормональной регуляции остеогенеза, тогда как коллаген сам является важной составной частью костной ткани.

Изучению аллельной ассоциации остеопороза и аллельных вариантов генов УОК3 и СОЫЛ1 посвящено большое количество работ, однако имеющиеся данные не позволяют сделать окончательный вывод о роли этих генов в патогенезе остеопороза. Действительно, проведенный нами прямой анализ аллельных частот этих генов у пациенток с постменопаузальным остео-порозом и в контрольной группе не позволил выявить ассоциации соответствующих аллелей или их генотипов с остеопорозом.

Вместе с тем наши данные хорошо согласуются с результатами исследований, которые показали влияние функционально неполноценных аллелей генов УОК3 и СОЫА1 на потерю МПКТ в раннем постме-нопаузальном периоде [5, 8]. Причем это влияние не зависело от значения МПКТ в пике костной массы [16], но коррелировало с уровнем потери МПКТ. Важно отметить независимость воздействия функционально неполноценных аллелей этих генов на МПКТ и то, что это воздействие может варьировать в зависимости от наличия других неблагоприятных факторов, в первую очередь, от несбалансированного питания. Так, показано, что ЗГТ у женщин постменопаузального периода значительно снижает негативное влияние функционально неполноценного аллеля гена СОЫА1. На фоне такой терапии, несмотря на наличие неблагоприятного аллеля 8, не происходит снижения МПКТ [11, 161.

Распределение аллелей в трех изученных нами группах позволяет рассчитать относительный риск развития заболевания в зависимости от генотипов генов УОК3 и СОЫА1. У женщин, гомозиготных по функционально неполноценному аллелю гена УОК3, бо-

лее чем в 5 раз увеличен риск патологической потери МПКТ в постменопаузальном периоде и, соответственно, развития остеопороза. Если женщина гомозиготна по функционально неполноценному аллелю гена COL1A1, то этот риск возрастает в 18,6 раза. Особый интерес для генетического тестирования наследственной предрасположенности к остеопорозу. как следует из полученных данных, могли бы представить женщины, гомозиготные по функционально неполноценным аллелям обоих генов VDR3 и COL1A1. Такие исследования в настоящее время нами уже проводятся и заключаются в долговременном наблюдении за состоянием костного скелета этих женщин.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В заключение уместно заметить, что выяснение генетических механизмов и факторов, влияющих на остеогенез и МПКТ, имеет большое значение в понимании патофизиологических процессов, ведущих к остеопорозу. Естественно, что генная сеть этого заболевания отнюдь не исчерпывается генами VDR3 и COL1A1. Важными компонентами такой сети, как сейчас известно, являются такие гены, как ген ин-терлейкина - 6 (IL-6), ростового трансформирующего фактора - бета (TGF-P), рецептора эстрогенов -альфа (ER-a), рецептора кальцитонина, аполипопро-теина Е (Аро Е), ген остеокальцина и некоторые другие [19]. Для всех этих генов уже известны ДНК-полиморфизмы, некоторые из которых приводят к появлению функционально неполноценных аллелей. Для многих из них уже получены предварительные данные, свидетельствующие о возможной корреляции таких аллелей с остеопорозом [19].

Естественно, что изучение молекулярных и физиологических механизмов действия этих генов, наряду с генами VDR3 и COL1A1, позволит существенно приблизиться к пониманию геномики нормального и патологического остеогенеза, будет иметь решающее значение для прогноза развития остеопороза, выбора оптимальной терапии, профилактики и лечения данного заболевания.

Необходимо подчеркнуть, что на основании уже полученных данных тестирование генов VDR3 и COL1A1 открывает реальные возможности для раннего, доклинического выявления женщин группы высокого риска по развитию остеопороза в постменопау-зальном периоде.

ЛИТЕРАТУРА

1. Beavan S. Differences in vitamin D receptor genotype and geographical variation in osteoporosis // The Lancet. 1996. V. 348. P. 136-7.

2. Center J., Eisman J. The epidemiology and pathogenesis of osteoporosis // Baillieres Clin. Endocrinol. Metab. 1997. V. 11. P. 23-62.

3. Cooper C, Barker D.J.P., Wickham C. Physical activity, muscle strength and calcium intake in fracture of the proximal femur in britain // Br. Med. J. 1988. V. 297. P. 1443-1446.

4. Dequeker S., Nijs S. et al. Genetic determinants of bone mineral content at the spine and radius: a twin study // Bone. 1987. V. 8. P. 207-209.

5. Efstathiadou Z., Tsatsoulis A., Ioannidis J.P.A. Association of collagen la 1 Spl polymorphism with the risk of prevalent fractures: a meta-analysis // J Bone Miner Res. 2001. V 16, № 9. P. 1586— 1592.

6. Feitelberg S., Epstein S., Ismail F.D., Amanda C. Deranged bone mineral metabolism in chronic alcoholism // Metabolism. 1987. V. 36. P. 322-326.

7. Fox K.M., Cummings S.R et al. Family History and Risk of Osteoporotic Fracture // Osteoporosis. Int. 1998. V. 8, № 6. P. 557-562.

8. Gong G., Stern H.S., Cheng S.-C, Fong N., Mordeson J., Deng H.-W., Recker R.R. The association ofbone mineral density with vitamin D receptor gene polymorphisms // Osteoporosis Int. 1999. V. 9. P. 55-64.

9. Grainge M.J., Coupland C.A.C., Cliffe S.J., Chilvers C.E.D., Hoskihg D.J. Association between a family of fractures and bone mineral density in early postnopausal women // Bone. 1999. V. 24. P. 507-512.

10. Grant S.F., Reid D.M., Blake G.. Herd R., Fogelman I., Ralston S.H. Reduced bone density and osteoporosis associated with a polymorphic Spl binding site in the collagen type I alpha 1 gene // Nat Genet. 1996. V. 14(2). P. 203-5.

11. Harris S.S., Patel M.S., Cole D.E.C., Dawson-Hughes B. Association of collagen type la I Spl polymorphism with five-year rates of bone loss in older adults // Calcif Tissue Int. 2000. V. 66. P. 268-271.

12. Hobson E., Dean V., Grant S.F.A., Ralston S.H. Functional effects of a polymorphism of collagen (I) alpha I gene (CollAl) in osteoporosis // J Med Genet. 1998. V. 35. Suppl. P. 32.

13. Holbrook T.L, Barrett-Connor E., Wingard D.L. Dietary calcium and risk of hip fracture: 14 year prospective population study // Lancet. 1988. V. ii. P. 1046-1049.

14. Jones G., Nguyen T., Sambrook P., Kelly P.J., Eisman J.A. Progressive loss of bone in the femoral neck in elderly people: longitudinal findings from the Dubbo osteoporosis epidemiology study. // BMJ. 1994. V. 309 (6956). P. 691-5.

15. Law M.R., Hackshaw A.K. A meta-analysis of cigarette smoking, bone mineral density and risk of hip fracture. Recognition of a major effect // Br. Med. J. 1997. V. 315. P. 841-846.

16. MacDonald H.M., McGuigan F.A., New S.A., Campbell M.K., Golden M.H.N., Ralston S.H., Reid D.M. COL1A1 Spl polymorphism predicts perimenopausal and early postmenopausal spinal bone loss // J Bone Miner Res. 2001. V. 16, №. 9. P. 16341641.

17. Morrison N.A., Qi J.C. Tokita A., Kelly P.J. Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles // Natur. 1994. V. 367. P. 284-287.

18. Raisz L.G. The osteoporosis revolution // Ann Intern. Med. 1997. V. 126. P. 458-462.

19. Ralston S.H. The genetics of osteoporosis // Bone. V. 25, № 1. 1999. P. 85-86.

20. Ray N.F., Chan J.K., Thamer M., Melton L.J. Medical expenditures for the treatment of osteopporotic fractures in the US in 1995: Report from the National Osteoporosis Foundation // J Bone Miner Res. 1997. V. 12(1). P. 24-35.

21. Recker R.R., Hinders S., Davies K.M., Heaney R.P., Stegman M.R. et al. Correcting calcium nutritional deficiency prevents spine fracture in eldery women // J. Bone Miner Res. 1996. V. 11. P. 1961-1966.

22. Slemenda C.W., Christian J.C. et al. penetic determinant of bone mass in adult women: a re-evaluation of the twin model and the potential importance of gene interaction and heritability estirates // J Bone Min Res. 1991. V. 6. P. 561-567.

23. Slemenda C.W. and Lips P. Risk factors for osteoporosis // Osteoporosis. 1996. Proceed of the 1996 World Congr. On Osteoporosis. Ed. by. S.E.Papapailos et al. ELSEVIER. 1996. P. 127-129.

24. Watts W.B. Clinical utility of biochemical markers of bone remodeling // Clin Chem. 1999. V. 45. P. 1359-1368.

ПРИМЕЧАНИЕ. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке «Научно-образовательного центра Санкт-Петербургского университета: молекулярно-биологические основы здоровья человека и окружающей среды Северо-Западного региона России», а также по федеральной целевой научно-технической программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» Минпромнауки России (темы 1 и 16).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.