Polimorfismo da redutase do Metilenotetrahidrofolato e sua relação com a variação genética da Fosfatase Ácida do Eritrócito como factores de risco para osteoporose

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Humana e Ambiente). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014A osteoporose é uma doença multifactorial cuja interacção entre factores genéticos e ambientais leva à redução da densidade mineral óssea. A sua fisiopatologia encontra-se associada a uma desregulação dos mecanismos de remodelação óssea, quer por aumento de reabsorção óssea via osteoclastos, quer por diminuição da sua formação via osteoblastos. A metilenotetrahidrofolato redutase (MTHFR) é uma enzima chave do metabolismo da homocisteína, responsável pela remetilação da homocisteína a metionina. A variante T do polimorfismo C677T do MTHFR tem sido associada a um aumento dos níveis de homocisteína, estando estes valores associados à ocorrência de osteoporose bem como ao aumento da ocorrência de fracturas. A fosfatase ácida do eritrócito locus 1 (ACP1) é uma enzima citoplasmática implicada na regulação do metabolismo, crescimento, mobilidade e adesão celulares, através do controlo dos processos de fosforilação de receptores e proteínas de adesão. Foi demonstrada a importância desta enzima no metabolismo ósseo na medida em que modula a actividade da Src cinase durante a diferenciação dos osteoblastos. A subexpressão de ACP1 aumenta a actividade da Src cinase levando a uma diminuição da diferenciação osteoblástica e, consequentemente, a um desequilíbrio nos mecanismos de remodelação óssea. Existe também uma associação entre o polimorfismo C677T do MTHFR e a actividade da ACP1 na medida em que esta última activa a degradação de FAD, cofactor do MTHFR. Os esteróides sexuais têm um papel importante no desenvolvimento ósseo e são bons candidatos para estudar o desenvolvimento da osteoporose. A catecol-O-metiltransferase (COMT) tem um polimorfismo funcional G→A que resulta numa substituição de valina por metionina no codão 158. Esta substituição de aminoácidos leva a uma diferença de 60-75% na actividade enzimática entre as variantes existentes. Os objectivos deste trabalho foram caracterizar as frequências de três polimorfismos genéticos, MTHFR, ACP1 e COMT em DNA genómico obtido de sangue periférico num grupo de indivíduos com densidade mineral óssea diminuída e num grupo controlo; determinar a relevância dos polimorfismos analisados com o aparecimento da doença e relacionar os resultados obtidos com a obesidade e algumas co-morbilidades associadas. Como conclusões deste estudo destacam-se: uma tendência para o aumento de indivíduos com doença com genótipos AC e BC do polimorfismo da ACP1. O genótipo AC mostrou um maior risco relativo para o aparecimento da doença, com valores ajustados para a obesidade. No polimorfismo do MTHFR, verificou-se que para um IMC> 25 há uma diminuição no número de indivíduos com doença, para todos os genótipos, sugerindo que a obesidade é um factor protector em relação ao aparecimento da doença. Relativamente à COMT, apenas se registou uma tendência na análise do risco relativo para associação entre os genótipos da COMT e a susceptibilidade associada à osteoporose, ajustada para a obesidade, para o genótipo HL (heterozigótico).Osteoporosis is a multifactorial disease in which the interaction between genetic and environmental factors leads to reduced bone mineral density. Its physiopathology is associated with a deregulation of the mechanisms of bone remodeling, either by increased bone resorption via osteoclasts or by decreasing its formation via osteoblasts. MTHFR is a key enzyme in homocysteine metabolism, responsible for the remethylation of homocysteine to methionine. The T variant of MTHFR C677T polymorphism has been associated with increased homocysteine levels, these values being associated with the occurrence of osteoporosis as well as the increased incidence of fractures. ACP1 is a cytoplasmic enzyme involved in the regulation of metabolism, growth, motility and cell adhesion by controlling the processes of phosphorylation of receptors and adhesion proteins. It is certain the importance of this enzyme in bone metabolism as it modulates Src kinase activity during osteoblasts differentiation. The decreased expression of ACP1 increases Src kinase activity leading to a decrease in osteoblasts differentiation and, consequently, an unbalance in the bone remodeling mechanisms. Previous studies have also shown an association between the MTHFR C677T polymorphism and the activity of ACP1 as it this last activates the FAD degradation, cofactor of MTHFR. The sex steroids have an important role in bone development and are good candidates for studying the development of osteoporosis. The functional COMT has a G →A polymorphism resulting in a substitution of valine to methionine at codon 158. This amino acid substitution leads to a difference of 60-75% in enzyme activity between the existing variants. The aims of this study were to characterize the frequencies of three polymorphisms, MTHFR, and COMT ACP1 in genomic DNA extracted from peripheral blood in a group of subjects with decreased bone mineral density and a control group, to determine the relevance of the polymorphisms analyzed with the appearance of disease and relate the results to obesity and certain associated co-morbidities. As conclusions of this study are: a tendency to increase in subjects with chronic genotype AC and BC ACP1 polymorphism. The AC genotype showed an increased relative risk for the onset of disease, with values adjusted for obesity. In MTHFR polymorphism, it was found that for a IMC> 25 there is a decrease in the number of individuals with the disease, for all genotypes, suggesting that obesity is a protective factor against the onset of disease. Regarding COMT, there was only a trend analysis of the relative risk for association between COMT genotypes and susceptibility associated with osteoporosis, adjusted for obesity, for the HL genotype (heterozygous)