Денситометрічні особливості стану кісткової тканини у дітей в період ростового стрибка з урахуванням поліморфізмів гена VDR та рівнів вітаміну D

Background. The period of intensive growth in children is associated with active changes in the bone tissue architecture. A high level of bone mass accumulations was observed. Whether such processes are adequate depends on numerous factors, however, all of them are based on a genetic component. Gene expression affects all the processes in the body, including bone tissue. The BSML and Fokl polymorphisms of the VDR gene responsible for the activity of cell receptors for vitamin D is studied in association with bone pathology, autoimmune diseases, diseases of the central nervous, cardiovascular and other systems. Purpose – of the research is aimed at determining densitometric features of the structural and functional condition of bone tissue in children during the growth spurt, taking into account polymorphisms of BSML, FOKL gene VDR and vitamin D levels. Materials and Methods. The examination covered 205 healthy children aged 9–17, who were divided into groups depending on the presence or absence of growth spurt (GS) and its intensity. The examination presupposed analysis of the medical history, assessment of physical and sexual development, ultrasound (QUS) and X-ray (DXA) densitometry, determination of 25-(OH)-D levels, molecular diagnostics- definition of polymorphisms of BSML, FOKL gene VDR. Results. Ultrasound densitometry showed a decrease in bone mineral density (BMD) in 24 children of Group I (48.0%), Z-score: – 1.8 ± 0,56; 28 children in Group II (60.87%), Z-score: – 1.96 ± 0,27 and 43 children of Group III (39.45%), Z-score: – 1.68 ± 0,72. DXA was used for 32 children, 18 of them (56.25%) were diagnosed with a decreased BMD. Children of Group I with a reduced BMD had an average level of vitamin 25-(OH)-D at the value of 39.04 ± 11.84 nmol/l, while in children with a normal BMD it averaged – 42.43 ± 6.3 nmol/l. In children of group II BMD in which it was reduced, the average level of 25-(OH)-D was 45.68 ± 5.48 nmol/l, with normal BMD – 45.47 ± 4.69 nmol/l. Children of Group III with a reduced BMD had an average 25-(OH)-D level of 36.73 ± 8.94 nmol/l, those with a normal BMD showed the 25-(OH)-D level of 42.91 ± 9.1 nmol/l. A molecular study found that 48.76% of children did not have any mutations in the VDR gene BSML polymorphism, 41.32% of children showed a heterozygous mutation, and 9.92% of children revealed a homozygous mutation. 27.81% of children had no mutation of Fokl polymorphism in the VDR gene, 61.95% showed a heterozygous mutation and a homozygous mutation was detected in 10.24% of children. Conclusions. Decreased bone mineral density in children during growth spurt is due to insufficiency or deficiency of vitamin D and is determined genetically. However, the most significant factor in the BMD reduction is the retardation of bone mass accumulation processes against the background of an intensive linear growth of the skeleton.Актуальність. Період інтенсивного росту дітей супроводжується активними змінами в архітектоніці кісткової тканини. Процеси накопичення кісткової маси проходять на високому рівні. Адекватність цих процесів має залежність від багатьох факторів, та, безумовно, в основі всіх процесів лежить генетична складова. Експресія генів має вплив на всі процеси в організмі і кісткова тканина не виняток. Поліморфізми BSML та Fokl гена VDR, який відповідає за активність рецепторів клітини до вітаміну D, вивчається в асоціації з патологією кісткової тканини, автоімунних захворювань, захворювань центральної нервової, серцево-судинної та інших систем. Мета роботи – визначення денситометричних особливостей структурно-функціонального стану кісткової тканини у дітей в період ростового стрибка з урахуванням поліморфізмів BSML, FOKL гена VDR та рівня вітаміну D. Матеріали та методи. Обстежено 205 дітей віком 9–17 років, які були розподілені на групи в залежності від наявності ростового спурту (РС) та його інтенсивності. Обстеження включало аналіз даних анамнезу, оцінку рівнів фізичного та статевого розвитку, ультразвукову (QUS) та рентгенівську (DXA) денситометрію, визначення рівня 25-(ОН)-D, молекулярну діагностику – визначення поліморфізмів BSML, FOKL гена VDR. Результати та їх обговорення. При проведенні ультразвукової денситометрії зниження мінеральної щільності кісткової тканини (BMD) встановлено у 24 дітей (48,0%), Z-score – 1,8 ± 0,56 I групи; 28 дітей (60,87%), Z-score – 1,96 ± 0,27 II групи та 43 дітей (39,45%), Z-score – 1,68 ± 0,72 III групи. За допомогою DXA було обстежено 32 дитини, у 18 з них (56,25%) діагностовано зниження BMD. У дітей I групи, які мали знижену BMD, середній рівень вітаміну 25-(ОН)-D складав 39,04 ± 11,84 нмоль/л, тоді як у дітей з нормальною BMD – 42,43 ± 6,3 нмоль/л. У дітей II групи, BMD у яких була знижена, середній рівень 25-(ОН)-D складав 45,68 ± 5,48 нмоль/л; при нормальній BMD – 45,47 ± 4,69 нмоль/л. Діти III групи зі зниженою BMD мали середній рівень 25-(ОН)-D 36,73 ± 8,94 нмоль/л, з нормальною BMD – 42,91 ± 9,1 нмоль/л. При проведенні молекулярного дослідження встановлено, що у 48,76% дітей не виявлено мутацій поліморфізму BSML гена VDR, у 41,32% дітей виявлена гетерозиготна мутація, у 9,92% – гомозиготна мутація. Не виявлено мутацію поліморфізму Fokl гена VDR у 27,81% дітей, гетерозиготну мутацію мають 61,95% і гомозиготну – 10,24% дітей. Висновки. Зниження мінеральної щільності кісткової тканини у дітей в період ростового спурту зумовлене недостатністю або дефіцитом вітаміну D та генетичною схильністю. Проте найбільш суттєвим чинником зниження BMD є саме відставання процесів накопичення кісткової маси на тлі інтенсивного лінійного росту скелета