Suscetibilidade genética para a osteoporose segundo vias metabólicas: vias de transmetilação e de transsulfuração

Tese de mestrado em Biologia Humana e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, em 2018A Osteoporose é uma doença multifatorial já que a suscetibilidade para o seu desenvolvimento é condicionada por múltiplos fatores genéticos e ambientais. Por sua vez, a interação entre estes fatores pode proporcionar uma redução na densidade mineral óssea (DMO), levando a alterações na microarquitectura do osso, a uma diminuição considerável da resistência óssea e a um aumento do risco de fraturas. Dado o aumento da população envelhecida em Portugal e o facto de a Osteoporose afetar maioritariamente a faixa etária mais idosa, uma em cada três mulheres e um em cada cinco homens estão em risco de uma fratura osteoporótica, sendo esta patologia encarada como um problema de saúde pública cada vez mais relevante, tornando o estudo dos seus fatores de suscetibilidade e desenvolvimento também cada vez mais pertinente. A fisiopatologia desta doença está associada à desregulação dos mecanismos de remodelação óssea, através do aumento da reabsorção óssea pelos osteoclastos e/ou redução da sua formação por via dos osteoblastos. No entanto, existem muitas medidas que podem ser tomadas para prevenir e diagnosticar a Osteoporose, tornando esta patologia essencialmente tratável, pois com uma combinação de mudanças de estilo de vida e de tratamento médico adequado, muitas fraturas podem ser prevenidas. Os objetivos desta dissertação são: determinar a suscetibilidade genética para a Osteoporose através da análise de polimorfismos genéticos de enzimas envolvidas nas vias metabólicas de Transmetilação – DHFR e MTHFR – e Transsulfuração – CβS e GST e suas isoformas, e ainda estudar a relação destes polimorfismos genéticos com os parâmetros metabólicos e de remodelação óssea. Para este trabalho foram estudados 503 indivíduos seguidos na consulta de endocrinologia da Clínica de Endocrinologia, Diabetes e Metabolismo de Lisboa Lda. pelo Prof. Doutor Mário Rui Mascarenhas. Todos os indivíduos foram submetidos à avaliação da DMO em diferentes partes do esqueleto por DXA, e posteriormente divididos em três grupos: a) densidade mineral óssea normal (N=185 – 36,8%); b) Osteopenia (N=160 – 31,8%); c) Osteoporose (N=158 – 31,4%). Os indivíduos foram genotipados para os polimorfismos CβS, DHFR, MTHFR e GST por PCR e PCR-RFLP. A visualização dos produtos de amplificação e de restrição foi realizada por eletroforese em gel de agarose. A análise estatística dos dados foi efetuada no programa SPSS 25.0 e considerada significativa estatisticamente para um p<0,05. Através do estudo realizado percebeu-se que a idade e o IMC estão diretamente relacionados com a suscetibilidade para a Osteoporose e que a atividade da Fosfatase alcalina se encontra aumentada nas amostras das populações com DMO reduzida. Da relação entre os polimorfismos genéticos e a DMO, percebemos que apenas o polimorfismo da MTHFR influencia diretamente a DMO, com um risco de 2,205 vezes superior para o desenvolvimento de Osteoporose nos genótipos CC ou CT. Percebeu-se ainda que existe uma relação entre todos os polimorfismos estudados e os metabolismos lipídico, glicíco e de remodelação óssea, contribuindo indiretamente para a suscetibilidade para a Osteoporose. O osso não é um órgão isolado e estático, tendo também funções endócrinas, dado que se encontra em constante interação com outros sistemas do organismo humano. Podemos concluir que a DMO reduzida está associada não só a alterações nos parâmetros de remodelação óssea como também nos metabolismos lipídico e da glicose. Conclui-se ainda que os polimorfismos estudados nos genes das vias de Transmetilação e Transsulfuração podem condicionar alterações nestes mesmos parâmetros, influenciando indiretamente a susceptibilidade para a Osteoporose. Por último, podemos constatar que o polimorfismo genético C677T do gene MTHFR confere susceptibilidade direta para o desenvolvimento de Osteoporose. Apesar de serem necessárias mais pesquisas e investigações sobre este tema, os resultados desta dissertação apontam para um papel relevante das vias de Transmetilação e Transsulfuração no desenvolvimento de Osteoporose, aumentando assim o conhecimento sobre a fisiopatologia e a possibilidade de novas medidas preventivas e de tratamento desta doença.Osteoporosis is a multifactorial disease as the susceptibility to its development is conditioned by multiple genetic and environmental factors. In turn, the interaction between these factors may lead to a reduction of bone mineral density (BMD), causing changes in bone microarchitecture, a considerable decrease in bone strength and an increased risk of fractures. With the increase of the elderly population in Portugal and because Osteoporosis mostly affects the older people, one out of three women and one out of five men are at risk for an osteoporotic fracture, and so this pathology has been seen as an increasingly relevant health problem, making the study of its susceptibility and development factors even more important. The pathophysiology of this disease is associated with the dysregulation of bone remodeling mechanisms through the increase of bone resorption by osteoclasts and/or reduction of their formation by osteoblasts. However, there are many measures that can be taken to prevent and diagnose Osteoporosis, making this pathology essentially treatable, as with a combination of lifestyle changes and proper medical treatment many fractures can be prevented. The objectives of this dissertation work are: to determine the genetic susceptibility to Osteoporosis through the analysis of genetic polymorphisms of enzymes involved in the metabolic pathways of Transmethylation – DHFR and MTHFR – and Transsulfuration – CβS and GST, and their isoforms, and also to study the relation of these genetic polymorphisms with metabolic parameters and bone remodeling. For this study, 503 individuals were studied in the endocrinology consultation of the Endocrinology Clinic, Diabetes and Metabolism of Lisboa Lda. Doctor Mario Rui Mascarenhas. All subjects were submitted to a BMD evaluation by DXA in different parts of the skeleton and were later divided into three groups: a) normal bone mineral density (N = 185 - 36.8%); b) Osteopenia (N = 160 - 31.8%); c)Osteoporosis (N = 158 - 31.4%). All of them were also genotyped for CβS, DHFR, MTHFR and GST polymorphisms by PCR and PCR-RFLP. The visualization of the amplification and restriction products was performed by agarose gel electrophoresis. The statistical analysis of the data was performed in the SPSS 25.0 program and considered statistically significant for a p