Investigation of Bone Mineral Density With COL1A1, CTR, VDRF, VDRB, ESR1X and ESR1P Genes Polymorphisms

Bu Tez Afyon Kocatepe Üniversitesi Bilimsel Arastırma Projeleri Komisyonu Tarafından 08.Tıp.20 Proje Numarası ile DesteklenmistirOsteoporoz düsük kemik mineral yoğunluğu ile karakterize sık görülen bir hastalıktır. Ortalama yasam süresinin uzaması ile osteoporoz önemli bir halk sağlığı problemi haline gelmistir. Bu hastalığın etiyolojisinde genetik faktörler ve çevresel etkilerin birlikte rol oynamasından dolayı multifaktöriyel kabul edilmektedir. Etkilediği çesitli fonksiyonlar nedeniyle osteoporoz olusumuna yatkınlık olusturan polimorfizmlerin gözlendiği genlerin VDRF, VDRB, COL1A1, ESR1X, ESR1P ve CTR olabilecekleri düsünülmektedir. Çalısma kapsamına alınan bireylerin [49 erkek ve 139 kadın (118 postmenapozal ve 21 premenapozal) toplam 188 kisi] lombar omurga (L1-L4) ve femur boynu kemik mineral yoğunlukları, dual X-ray absorptiometry (DEXA) yöntemi ile ölçüldü. Hasta DNA’ları periferik kandan standart prosedürle izole edilerek PCR cihazında amplifikasyon gerçeklestirildi. Görüntüleme islemi chip mikroarray tüp görüntüleme yöntemiyle Clinical Arrays® MetaBone kitiyle yapılarak okundu ve analizler tamamlandı. Her hastanın 6 gen bölgesi açısından genotipik yapıları belirlendi. Lumbar vertebra ve femur KMY değerleri ile genlerin (VDRF, VDRB, COL1A1, ESR1X, ESR1P ve CTR) polimorfizmleri arasındaki iliski ve lumbar omurga ve femur KMY değerleri ile diğer etkenlerle (vücut kitle indeksi, yas, cinsiyet, sigara, beslenme, spor vb.) iliskisi arastırıldı. Çalısma grubu için toplam grup (188 kisi), postmenapozal kadınlar (118 kisi) ve erkekler (49 kisi) olarak üç ayrı değerlendirme yapıldı. Toplam 188 kisiden elde edilen sonuçların istatistiki değerlendirilmesinde femur kemik mineral yoğunlunu VDRB gen polimorfizmlerinin majör (p=0.013) ve VDRF polimorfizmlerinin ise minör (p=0.082) olarak etkilediği ancak diğer genlerin femur kemik mineral yoğunluna etkisinin olmadığı görüldü. Diğer genler ile VDRB ve VDRF gen polimorfizmlerinin vertebra kemik yoğunlunu anlamlı olarak etkilemediği görüldü. Hasta yası [femur (p=0.000; vertebral p=0.004)], diyet [femur (p=0.019; vertebral p=0.011)] ve vücut kitle indeksi [femur (p=0.000; vertebral p=0.000)] hem femoral hem de vertebral kemik yoğunluğunu anlamlı olarak etkilemektedir. Ailede osteoporozlu akrabaların olması ve cinsiyet vertebral kemik yoğunluğunu anlamlı olarak etkilemesine rağmen femoral kemik yoğunluğunu etkilememektedir. Postmenapozal 118 kadının sonuçlarının istatistiksel analizleri VDRF (p = 0,100) ve CTR (p = 0,068) gen polymorfizmlerinin postmenapozal kadınlarda femur KMY üzerinde minör etkiye sahip olduğunu ve sadece CTR (p=0,062) gen polimorfizminin vertebral KMY üzerine minör etkisi olduğunu göstermistir. Çalıstığımız diğer genlerin hiç birinin ne femur ne de vertebral KMY üzerine etkisi yoktur. Yas (p = 0.000), vücut kitle indeksi (p= 0.001) alkol alımı (p = 0.012) ve diyetin (p = 0.020) femoral KMY üzerinde önemli etkisi vardır. Yas (p = 0.003) ve vücut kitle indeksinin (p=0,000) vertebral KMY üzerinde önemli etkisi vardır. 49 erkekten elde edilen sonuçların istatistiki değerlendirilmesinde, VDRB geninin femur KMY’sini anlamlı ölçüde etkilerken, vertebral KMY’yi çalısılan genlerden hiçbirinin etkilemediği ve yas ve sigaranın femur KMY’yi etkileyen baslıca faktörler olduğu görüldü. Ailede osteoporozlu akrabaların olması vertebral kemik yoğunluğunu anlamlı olarak etkilemesine rağmen femoral kemik yoğunluğunu etkilememektedir. Osteoporoz birçok genetik ve genetik dısı faktörlerin rol aldığı multifaktöriyel bir hastalıktır. Genetik olarak osteoporoza yatkınlığın erken teshisi, uygun profilaksi sağlanması ve kemik dokudaki istenmeyen değisiklilerin sınırlandırılmasını ve/veya geciktirilmesini sağlayacaktır.Osteoporosis is a common disorder characterized by low bone mass. It has become a major public health problem through the prolongation of average life span. Osteoporosis is considered a multi-factorial disease in which both genetic and environmental factors could play a role on the formation of the disease. Because of effects of various functions, genes that predispose to the formation of osteoporosis and polymorphisms observed may be VDRF, VDRB, COL1A1, ESR1X, ESR1P and CTR. Lumbar spine (L1-L4) and femoral neck bone mineral density of the individuals [49 man and 139 woman (118 postmenopausal and 21 premenopausal), total 188 persons] included in the study were measured by the dual X-ray absorptiometry (DEXA) method. Patient’s DNA was isolated from peripheral blood by a standard procedure and PCR amplification was performed. Imaging process was based on clinical chip microarrays tube method, and Clinical Arrays® MetaBone kits used for the analyses. Analyses were completed after the reading. Genotypic structure of each patient's in terms of six genes was identified. Relationships between BMD values of lumbar spine and femur with genes (VDRF, VDRB, COL1A1, ESR1X, ESR1P and CTR) polymorphisms, and relationships between BMD values of lumbar spine and femur with other factors (body mass index, age, gender, smoking, nutrition, sport etc.) were investigated. Evaluation of the results was firstly performed in whole group (188 persons), then in postmenopausal women group (118 persons) and in man group (49 persons), respectively. Statistical analyses of results from 188 persons indicated that VDRB and VDRF gene polymorphisms have major (p=0.013) and minor (p=0.082) effects on femur bone mineral density, respectively, while other genes was not effected the bone mineral density. Spine bone mineral density was not affected significantly by all genes polymorphisms. Patient age [femur (p=0.000; spinal p=0.004)], diet [femur (p=0.019; spinal p=0.011)] and body mass index [femur (p=0.000; spinal p=0.000)] were significantly effected on femoral and spinal bone density. Factors of osteoporotic patient in the family and gender were effected spinal bone density significantly, but they have no any effect on femoral bone density. Statistical analyses of results from 118 postmenopausal woman indicated that VDRF (p=0.100) and CTR (p=0.068) gene polymorphisms have minor effect on femoral BMD, and only CTR (p=0,062) gene polymorphism have minor effect on lumbar spine BMD in postmenopausal women. None of other genes studied in this research have not any effect on both spinal and femoral BMD. Age (p=0.000), body mass index (p=0.001), alcohol intake (p=0.012) and diet (p=0.020) have significant effect on femoral BMD. Age (p=0.003) and body mass index (p=0.000) have significant effect on spinal BMD. Statistical analyses of results from 49 man indicated that only VDRB gene polymorphisms was significantly (p=0.033) effected femur BMD. Spine bone mineral density was not affected significantly by other genes including VDRB gene polymorphisms. Patient age (p=0.029) and smoking (p=0.050) has significant effect on femoral bone density. Occurrence of osteoporotic patient in the family has effect on spinal bone density, but not femoral bone density. Osteoporosis is a multi-factorial disease and many genetic and non-genetic risk factors contribute to the development of osteoporosis. Early detection of a genetic predisposition to osteoporosis allows appropriating prophylaxis, and delaying and/or limiting unfavorable changes in the bone tissu