Ассоциации полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопорозом в зависимости от длительности постменопаузы

Автор: Майлян Эдуард Апетнакович

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Клиническая медицина

Статья в выпуске: 3, 2017 года.

Бесплатный доступ

Цель - изучить ассоциации генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопоротическими изменениями поясничных позвонков L1-L4 у женщин в зависимости от длительности постменопаузы. Материалы и методы. Обследовано 483 женщины в постменопаузу. Остеоденситометрия поясничных позвонков L1-L4 выполнялась методом двухэнергетической рентгеновской абсорбцио-метрии. Полиморфизм rs9594738 гена TNFSF11 изучался методом ПЦР в режиме реального времени. Результаты. Установлено наличие достоверных различий в частотах обнаружения генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 гена TNFSF11 между здоровыми женщинами, пациентами с остеопорозом и остеопенией поясничных позвонков L1-L4 как в общей группе обследованных лиц (p=0,003 и p0,05). Заключение. Полученные данные целесообразно использовать при разработке критериев для выявления предрасположенности к постменопаузальному остеопорозу и повышения эффективности лечебно-профилактических мероприятий.

Еще

Ген tnfsf11, полиморфизм rs9594738, остеопороз, женщины, постменопауза

Короткий адрес: https://sciup.org/14113299

IDR: 14113299   |   DOI: 10.23648/UMBJ.2017.27.7076

Текст научной статьи Ассоциации полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопорозом в зависимости от длительности постменопаузы

Введение. Остеопороз относится к широко распространенным заболеваниям человека и в структуре заболеваемости занимает одно из ведущих мест наряду с болезнями сердечно-сосудистой системы, злокачественными опухолями и травмами [1]. Среди известных видов заболевания наибольшую медицинскую и социально-экономическую значимость имеет постменопаузальный остеопороз. Постменопаузальный остеопороз в России, как и в других регионах мира, представляет одну из важнейших проблем здравоохранения. Подтверждением этому являются данные, свидетельствующие о том, что в России остеопороз выявляется у каждой третьей женщины старше 50 лет [2]. Следствием остеопороза являются низкоэнергетические переломы, среди которых вертебральные ком- прессионные переломы составляют около 50 % [1]. В силу указанных обстоятельств основными задачами системы здравоохранения должны стать ранняя диагностика остеопороза на этапе отсутствия осложнений и назначение патогенетической терапии пациентам с высоким риском переломов [1, 2].

Остеопороз является мультифакторным заболеванием, а доля генетической составляющей в его этиопатогенезе достигает 60-80 % [3, 4]. Поэтому одним из путей реализации программы борьбы с остеопорозом является поиск генетических предикторов заболевания, разработка и внедрение в медицинскую практику критериев выявления женщин с высоким риском развития патологии. Одним из генов-кандидатов остеопороза является ген TNFSF11, кодирующий белок

RANKL. Молекулы RANKL – важный компонент системы RANKL-RANK-OPG-сиг-нализации, которая играет ключевую роль в обеспечении баланса между образованием и резорбцией костной ткани [5]. Выявлено несколько мутаций гена TNFSF11, одной из которых является полиморфизм rs9594738 (C>T). К настоящему времени выполнен ряд исследований, направленных на изучение роли данного полиморфизма в формировании остеопороза и возникновении переломов [6–9]. Однако полученные результаты имеют определенные противоречия. Одной из причин данных противоречий могут быть возрастные особенности обследованных лиц, в т.ч. несоответствие в различных работах групп женщин по длительности постменопаузального периода. Необходимо отметить, что влияние сроков после наступления менопаузы на ассоциации полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопорозом не изучалось.

Цель исследования. Изучить ассоциации генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопенией и остеопорозом на уровне поясничных позвонков L1–L4 у женщин в зависимости от длительности постменопаузы.

Материалы и методы. При выполнении работы было обследовано 483 женщины в постменопаузальный период. Возраст женщин определялся в пределах от 38 до 87 лет (61,0±0,5 года), а длительность постменопаузы – от 1 до 40 лет (12,00±0,49 года). Критериями исключения при отборе женщин на обследование являлись получение заместительной гормональной и антиостеопоротиче-ской терапии, применение глюкокортикостероидных препаратов. Также исключались пациенты с наличием овариоэктомии, эндокринных и метаболических расстройств, гематологических заболеваний, неопластических состояний, хронических заболеваний почек и печени, аутоиммунной патологии, системных заболеваний соединительной ткани, хронических воспалительных заболеваний.

Денситометрия костной ткани в зоне поясничных позвонков L1–L4 выполнялась методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Для этого использовались денситометры Discovery W QDR Series X-Ray Bone Densitometer (HOLOGIC Inc., США) и Prodigy (GE Medical Systems LUNAR, США). Диагноз устанавливался на основании значений Т-критерия. Его показатели до -1,0 стандартного отклонения от пиковой костной массы считались нормальными. Более низкие значения Т-критерия соответствовали остеопении (от -2,5 до -1,0 стандартного отклонения) и остеопорозу (-2,5 стандартного отклонения и ниже).

Выделение ДНК из лейкоцитов крови и детекция полиморфизма rs9594738 гена TNFSF11 осуществлялись с помощью соответствующих наборов производства «ДНК-Технология» (Москва, РФ) методом ПЦР в режиме реального времени. Учет реакции производился на амплификаторе детектирующем ДТ-96 («ДНК-Технология», Москва, РФ).

Статистическая обработка полученных данных выполнялась при помощи программ MedStat и STATISTICA for Windows 6.0 (StatSoft, Inc.). Достоверность различий в распределении генотипов и аллелей между группами оценивалась при помощи χ2 (таблицы сопряженности kXm) и методом углового преобразования Фишера с учетом поправки Йейтса. Соответствие распределения данных закону Hardy–Weinberg [10] оценивалось с помощью критерия χ2. Степень ассоциации генотипа и аллелей с остеопенией и остеопорозом рассчитывалась по величине отношения шансов (OR) с учетом 95 % доверительного интервала (95 % CI). Отличия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты. Изучение ассоциаций полиморфизма rs9594738 гена TNFSF11 с развитием остеопороза и остеопении выполнялось как в общей группе женщин, так и в выделенных подгруппах лиц с различной длительностью постменопаузы (до 6 лет, 6–10 лет, 11–15 лет, более 15 лет). Необходимо отметить, что распределение генотипов вышеуказанного полиморфизма как в общей группе, так и среди женщин всех подгрупп соответствовало закону Hardy–Weinberg (табл. 1). Причем удельный вес обладателей генотипов СС (от 23,5 до 41,8 %), СТ (от 43,6 до 54,2 %) и ТТ (от 14,6 до 27,0 %) между подгруппами существенно не изменялся (p>0,05).

Таблица 1

Соответствие закону Hardy–Weinberg распределения генотипов полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11

у обследованных женщин c различной длительностью постменопаузы

Генотипы полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11

Установленные частоты генотипов

Ожидаемые частоты генотипов

p

абс.

%

абс.

%

В общей группе женщин в постменопаузу (n=483)

СС

139

28,8

138,9

28,8

0,983

СT

240

49,7

240,2

49,7

TT

104

21,5

103,9

21,5

В подгруппе женщин с длительностью постменопаузы до 6 лет (n=107)

СС

27

25,2

28,3

26,4

0,623

СT

56

52,3

53,4

50,0

TT

24

22,5

25,3

23,6

В подгруппе женщин с длительностью постменопаузы 6–10 лет (n=110)

СС

46

41,8

44,6

40,5

0,549

СT

48

43,6

50,9

46,3

TT

16

14,6

14,5

13,2

В подгруппе женщин с длительностью постменопаузы 11–15 лет (n=100)

СС

27

27,0

25,0

25,0

0,424

СT

46

46,0

50,0

50,0

TT

27

27,0

25,0

25,0

В подгруппе женщин с длительностью постменопаузы более 15 лет (n=166)

СС

39

23,5

42,5

25,6

0,276

СT

90

54,2

83,0

50,0

TT

37

22,3

40,5

24,4

Анализ распределения генетических маркеров в общей группе женщин показал наличие достоверных различий в частотах обнаружения генотипов (p=0,003) и аллелей (p<0,001) полиморфизма rs9594738 гена TNFSF11 между здоровыми женщинами, пациентами с остеопорозом и остеопенией поясничных позвонков L1–L4 (табл. 2). Выявленные различия были обусловлены генетическими особенностями женщин, имеющих остеопороз. Так, среди лиц с остеопорозом поясничных позвонков отмечено существенное снижение носителей генотипа СС по сравнению со здоровыми женщинами (OR=0,40; 95 % CI (0,23–0,69); p=0,001) и увеличение числа обладателей генотипа ТТ по сравнению как с пациентами, имеющими остеопению (OR=1,78; 95 % CI (1,05–3,02); p=0,048), так и с обследуемыми контрольной группы (OR=2,36; 95 % CI (1,37–4,06); p=0,003). Изучение частот аллелей показало, что при остеопорозе реже выявлялся аллель

С и чаще – аллель Т, чем при остеопении (OR=0,66; 95 % CI (0,47–0,91); p=0,015 и OR=1,52; 95 % CI (1,10–2,11); p=0,015 соот- ветственно) и у здоровых женщин (OR=0,52; 95 % CI (0,37–0,72); p<0,001 и OR=1,94; 95 % CI (1,40–2,68); p<0,001 соответственно).

Таблица 2

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 в постменопаузальный период у здоровых женщин и у женщин с остеопенией и остеопорозом на уровне поясничных позвонков L1–L4

Генотипы и аллели

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 среди женщин

p

с остеопорозом

с остеопенией

здоровых

абс.

%

абс.

%

абс.

%

СС

23

18,4

49

28,5

67

36,0

0,003

СТ

63

50,4

88

51,2

89

47,9

ТТ

39

31,2

35

20,3

30

16,1

С

109

43,6

186

54,1

223

59,9

<0,001

Т

141

56,4

158

45,9

149

40,1

На следующем этапе статистической обработки полученных данных был произведен анализ связей полиморфных вариантов гена TNFSF11 с остеопоротическими изменениями поясничных позвонков L1–L4 в зависимости от длительности у обследованных женщин постменопаузального периода. В результате было установлено, что в группах женщин, имеющих срок после последней менструации до 6 лет и более 15 лет, частота регистрации генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 гена TNFSF11 не имела ассоциаций (p>0,05) с остеопоротическими изменениями поясничных позвонков (табл. 3, 4). Различия в распределении генетических маркеров между здоровыми женщинами и пациентами с остеопорозом и остеопенией были выявлены (p<0,05) только в подгруппах лиц с длительностью постменопаузы 6–10 и 11– 15 лет. Причем эти ассоциации были обусловлены, как и в общей группе, особенностями генетического профиля пациентов с остеопорозом. Так, женщины с остеопорозом, которые были обследованы спустя 6–10 лет после последней менструации, по сравнению с контрольной группой имели более редкую регистрацию генотипа СС (OR=0,19; 95 % CI (0,06–0,57); p=0,005) и аллеля

С (OR=0,30; 95 % CI (0,15–0,61); p=0,002) при повышенной встречаемости аллеля Т (OR=3,13; 95 % CI (1,63–6,74); p=0,002). Аналогичные связи были характерны и для женщин с длительностью постменопаузы 11–15 лет. Как и в предыдущей группе, генетическим фактором риска развития остеопороза явилось наличие аллеля Т (OR=3,16; 95 % CI (1,53–6,51); p=0,003), а защитным – генотипа СС (OR=0,19; 95 % CI (0,06–0,60); p=0,009) и аллеля С    (OR=0,32;

95 % CI (0,15–0,65); p=0,003). Причем в обеих группах женщин (с длительностью постменопаузы 6–10 и 11–15 лет) частота обнаружения генотипа ТТ имела близкую к статистической значимости тенденцию к увеличению при остеопорозе (р=0,086 и р=0,081 соответственно).

Таблица 3

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 у здоровых женщин и у женщин с остеопенией и остеопорозом на уровне поясничных позвонков L1–L4 с длительностью постменопаузы до 6 лет и 6–10 лет

Генотипы и аллели

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 среди женщин

p

с остеопорозом

с остеопенией

здоровых

абс.

%

абс.

%

абс.

%

с длительностью постменопаузы до 6 лет (n=107)

СС

4

23,5

10

26,3

13

25,0

0,980

СТ

10

58,8

19

50,0

27

51,9

ТТ

3

17,7

9

23,7

12

23,1

С

18

52,9

39

51,3

53

51,0

0,980

Т

16

47,1

37

48,7

51

49,0

с длительностью постменопаузы 6–10 лет (n=110)

СС

5

19,2

14

38,9

27

56,3

0,025

СТ

14

53,9

17

47,2

17

35,4

ТТ

7

26,9

5

13,9

4

8,3

С

24

46,2

45

62,5

71

74,0

0,003

Т

28

53,8

27

37,5

25

26,0

Таблица 4

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 у здоровых женщин и у женщин с остеопенией и остеопорозом на уровне поясничных позвонков L1–L4 с длительностью постменопаузы 11–15 лет и более 15 лет

Генотипы и аллели

Частота генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 среди женщин

p

с остеопорозом

с остеопенией

здоровых

абс.

%

абс.

%

абс.

%

с длительностью постменопаузы 11–15 лет (n=100)

СС

6

15,0

8

24,2

13

48,2

0,031

СТ

19

47,5

17

51,6

10

37,0

ТТ

15

37,5

8

24,2

4

14,8

С

31

38,8

33

50,0

36

66,7

0,007

Т

49

61,2

33

50,0

18

33,3

с длительностью постменопаузы более 15 лет (n=166)

СС

8

19,1

17

26,2

14

23,7

0,357

СТ

20

47,6

35

53,8

35

59,3

ТТ

14

33,3

13

20,0

10

17,0

С

36

42,9

69

53,1

63

53,4

0,259

Т

48

57,1

61

46,9

55

46,6

Обсуждение. В структуре заболеваемости по показателям социально-экономической и медицинской значимости остеопороз является ведущей патологией костно-мышечной системы. Причем подавляющее большинство случаев заболевания и связанных с ними низкоэнергетических переломов приходится на женщин в постменопаузальный период. В решении проблемы постменопаузального остеопороза важное место отводится предупреждению и ранней диагностике заболевания [1, 2], а в достижении вышеуказанных целей приобретают научную и практическую значимость молекулярно-генетические методы исследования [11].

Одним из известных к настоящему времени генов-кандидатов остеопороза является ген TNFSF11. Выполненный нами анализ результатов, полученных в общей группе обследованных женщин (n=483), показал, что генетическими предикторами постменопаузального остеопороза являются генотип ТТ и аллель Т полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11, а защитным эффектом обладают генотип СС и аллель С. Эти данные согласуются с выводами, сделанными рядом других исследователей, которые также обнаружили аналогичные ассоциации и подтвердили роль вышеуказанного полиморфизма в формировании остеопороза поясничных позвонков [6, 7]. В других же работах влияния полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 на минеральную плотность костной ткани обнаружено не было [9].

Причинами данных противоречий могут быть недостаточное количество наблюдений в отдельных работах, различия характеристик обследованных лиц: расовые, возрастные, по условиям географического проживания, уровню потребления витамина D и кальция и т.д. Несоответствие результатов может быть обусловлено и влиянием такого фактора, как длительность постменопаузы. Известно, что с увеличением срока после наступления менопаузы повышается риск развития остеопороза [12]. Поэтому длительность постменопаузы может влиять на фенотипические проявления генетической предрасположенности, усиливая или, наоборот, ослабляя эффекты полиморфизмов того или иного гена-кандидата постменопаузального остеопороза. Это нашло подтверждение и в нашей работе. Несмотря на выявленные ассоциации генотипов и аллелей полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 в общей группе женщин, не были обнаружены связи вышеуказанного полиморфизма с формированием остеопороза поясничных позвонков L1–L4 у женщин в течение первых 5 лет после последней менструации и спустя 16 лет и более. Возможно, что ранние сроки постменопаузы являются еще недостаточными для реализации влияния полиморфных вариантов гена TNFSF11 на состояние костной ткани, а уже в поздние сроки роль изученной мутации может быть нивелирована другими генетическими или внешними факторами. Поэтому при использовании полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 в качестве прогностического маркера развития постменопаузального остеопороза необходимо результаты генетического тестирования оценивать дифференцированно в зависимости от длительности постменопаузального периода.

Заключение. Таким образом, в общей группе обследованных наличие у женщин генотипа ТТ и аллеля Т полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 сочетается с повышенным риском развития постменопаузального остеопороза поясничных позвонков L1–L4, а генотип СС и аллель С обладают защитным эффектом (p<0,05). При этом ассоциаций полиморфных вариантов вышеуказанного гена TNFSF11 с остеопоротическими изменениями не установлено (p>0,05) в подгруппах женщин с длительностью постменопаузы менее 6 лет и более 15 лет. Полученные данные целесообразно использовать при разработке критериев для выявления предрасположенности к постменопаузальному остеопорозу и повышения эффективности лечебно-профилактических мероприятий.

Список литературы Ассоциации полиморфизма rs9594738 (C>T) гена TNFSF11 с остеопорозом в зависимости от длительности постменопаузы

  • Зоткин Е.Г., Серпов В.Ю. Проблемы и перспективы в оказании медицинской помощи пациентам с остеопорозом. Вестник Росздравнадзора. 2016; 4: 53-57.
  • Лесняк О.М. Международные научные проекты в области остеопороза: общие усилия, одна цель. Российский семейный врач. 2016; 20 (2): 43-46 DOI: 10.17816/RFD2016243-46
  • Хусаинова Р.И., Хуснутдинова Э.К. Молекулярно-генетические основы остеопороза. Биомика. 2014; 6 (1): 24-51.
  • Urano T., Inoue S. Genetics of osteoporosis. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014; 452 (2): 287-293 DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.07.141
  • Поворознюк В.В., Резниченко Н.А., Майлян Э.А. Иммунологические аспекты постменопаузального остеопороза. Боль. Суставы. Позвоночник. 2013; 3: 21-26.
  • Юренева С.В., Донников A.Е., Бордакова Е.В., Якушевская О.В., Сметник А.А., Трофимов Д.Ю. Клинико-прогностическое значение молекулярно-генетических факторов при постменопаузальном остеопорозе. Остеопороз и остеопатии. 2015; 1: 3-6.
  • Dastgheib S.A., Gartland A., Tabei S.M., Omrani G.R., Teare M.D. A Candidate Gene Association Study of Bone Mineral Density in an Iranian Population. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2016; 7: 141 DOI: 10.3389/fendo.2016.00141
  • Guo Y., Wang J.T., Liu H., Li M., Yang T.L., Zhang X.W., Liu Y.Z., Tian Q., Deng H.W. Are bone mineral density loci associated with hip osteoporotic fractures? A validation study on previously reported genome-wide association loci in a Chinese population. Genet. Mol. Res. 2012; 11 (1): 202-210 DOI: 10.4238/2012.January.31.1
  • Tu P., Duan P., Zhang R.S., Xu D.B., Wang Y., Wu H.P., Liu Y.H., Si L. Polymorphisms in genes in the RANKL/RANK/OPG pathway are associated with bone mineral density at different skeletal sites in post-menopausal women. Osteoporos. Int. 2015; 26 (1): 179-185 DOI: 10.1007/s00198-014-2854-7
  • Rodriguez S., Gaunt T.R., Day I.N. Hardy-Weinberg equilibrium testing of biological ascertainment for Mendelian randomization studies. Am. J. Epidemiol. 2009; 169 (4): 505-514 DOI: 10.1093/aje/kwn359
  • Майлян Э.А., Майлян Д.Э. Основы молекулярной генетики и генетические факторы риска заболеваний женщин. Медицинский вестник Юга России. 2016; 1: 33-40.
  • Фомина Л.А., Зябрева И.А. Эпидемиологические аспекты остеопороза и остеопении. Верхневолжский медицинский журнал. 2014; 12 (4): 21-25.
Еще
Статья научная