Gena colagen 1A1 (mutatia G2046T)-risc osteoporoza

Informatii generale

Scheletul osos sufera constant un proces de remodelare care este esential pentru echilibrul osului. Procesul de remodelare incepe cu resorbtia osoasa a osului vechi realizata de osteoclaste care este urmata de formarea de os nou de catre osteoblaste.

Masa osoasa atinge un maximum dupa incetarea cresterii si pubertate. Dupa 35 ani masa osoasa scade continuu cu 0.5% pe an la ambele sexe, deoarece resorbtia osoasa incepe sa depaseasca formarea osoasa, fenomen care devine evident la femei dupa menopauza.

Osteoporoza se dezvolta atunci cand resorbtia osoasa apare prea rapid sau cand formarea osoasa este prea lenta. Osteoporoza este cea mai comuna afectiune metabolica osoasa si este caracterizata prin scaderea matricei osoase organice si modificari ale microarhitecturii tesutului osos. Consecintele sunt deformari ale scheletului si risc crescut de fracturi. 80% din cazurile de osteoporoza apar la femei dupa menopauza si 30% dintre acestea dezvolta manifestari clinice. Dupa varsta de 70 ani apare osteoporoza senila, femeile si barbatii fiind afectati in proportie de 1:24.

Procesele de formare si resorbtie osoasa se gasesc atat sub controlul factorilor genetici, cat si ai celor de mediu (fumat, alcool, consum excesiv de cafea, medicamente)1. Predispozitia genetica influenteaza aparitia si severitatea osteoporozei. Deoarece in prezent nu exista un tratament  curativ al osteoporozei, ci in cel mai bun caz o stabilizare medicamentoasa, depistarea precoce a predispozitiei are mare importanta clinica. Aceasta permite evitarea altor factori de risc si interventia profilactica de scadere a riscului individual de osteoporoza2.

Au fost detectate variatii ale genelor implicate in metabolismul osos (polimorfisme genetice) asociate cu o densitate minerala osoasa scazuta si risc crescut de fracturi.

Colagenul de tip 1, componenta proteica majora a matricei osoase, prezinta doua subunitati alfa1 si 2 codificate de genele COL1A1 (colagen tip 1, alfa 1) si COL1A2 (colagen tip 1, alfa 2) localizate pe bratul lung al cromozomului 17 si, respectiv, al cromozomului 7. Mutatiile aparute in regiunea de codificare a acestor gene care conduc la sinteza unui lant alfa al colagenului anormal determina o afectiune genetica rara, denumita osteogenesis imperfecta, caracterizata prin „oase de sticla”, statura scurta si fracturi frecvente in perioada copilariei4.

Gena COL1A1 prezinta in afara regiunii de codificare a colagenului un numar de situsuri polimorfice si cercetatorii au examinat asocierea intre aceste alele si osteoporoza. Unul din polimorfismele studiate este situat in regiunea reglatoare a genei COL1A1, la nivelul situsului de legare a factorului de transcriptie Sp1. Inlocuirea guaninei G (alela S) cu timina T (alela s) in pozitia 2046 conduce  la o scadere a transcriptiei si implicit a sintezei de proteine. Alela s este asociata cu densitate minerala osoasa scazuta si risc crescut de fracturi. Polimorfismul G→T a fost descris in 1996 de catre Grant si colaboratorii; in urma studiului efectuat s-a constatat ca genotipurile nefavorabile Ss si ss au fost mai frecvente la pacientii cu osteoporoza severa si fracturi vertebrale (50%) decat la lotul de control, ceea ce corespunde unui risc relativ de 2.97 pentru fracturi vertebrale la persoanele purtatoare ale alelelor s3;4.

Un studiu multicentric recent care a inclus 20786 persoane a demonstrat ca polimorfismul G→T COL1A1 este asociat cu densitate minerala osoasa scazuta si poate predispune femeile la fracturi incidentale vertebrale independent de valoarea densitatii minerale osoase. Cu toate acestea asocierea constatata este modesta, ceea ce demonstreaza importanta efectuarii de studii mai detaliate capabile sa cuantifice efectul unor variante genetice comune asupra unor boli complexe, cum este osteoporoza4.

Recoltarea

Pregatire pacient – nu este necesara o pregatire speciala2.

Specimen recoltat – sange venos2.

Recipient de recoltare – vacutainer ce contine EDTA ca anticoagulant2.

Cantitate recoltata – cat permite vacuumul2.

Cauze de respingere a probei – folosirea heparinei ca anticoagulant; probe coagulate sau hemolizate2.

Stabilitate proba – 7 zile la 2-8ºC2.

Metoda

Metoda – reactie de polimerizare in lant (PCR) cu detectie prin electroforeza in gel de agaroza2.

Valori de referinta

Se va comunica genotipul obtinut in urma analizei polimorfismului G/T in pozitia 2046 a genei COL1A1. Sunt posibile astfel 3 genotipuri: SS, Ss si ss.

Frecventa genotipului heterozigot S/s in populatie este de ~35%, iar a cea a genotipului s/s de ~ 3%2.