Variação genética em mecanismos de neurotransmissão na osteoporose e em parâmetros metabólicos associados

Tese de mestrado em Biologia Humana e Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017A osteoporose é uma doença multifatorial cuja prevalência aumenta drasticamente com a idade. É caracterizada pela diminuição da densidade mineral óssea com aumento significativo do risco de fraturas e subsequentes complicações. Esta diminuição pode ser resultado de um aumento da reabsorção óssea por células osteoclastogénicas ou de uma diminuição da formação de nova matriz óssea por células osteoblásticas. Vários estudos têm demonstrado um papel relevante de diversas vias metabólicas no controlo da função destas células e têm sido identificados fatores genéticos do hospedeiro, envolvidos nestas vias metabólicas, que alteram a suscetibilidade para o desenvolvimento desta patologia. Diferentes estudos têm demonstrado a relevância do metabolismo do neurotransmissor serotonina no desenvolvimento de osteoporose e no risco de fraturas. A serotonina produzida no Sistema Nervoso Central (SNC) e no Sistema Nervoso Autónomo do intestino (células enterocromafins) tem recetores localizados nos osteoblastos e nos osteoclastos que estão envolvidos na ativação do turnover ósseo mediado por influência de mediadores parácrinos (RANKL ou ligando do recetor ativador do NFκB e osteocalcina) nos osteoclastos. O transportador de recaptação da serotonina (SERT) é um gene polimórfico tendo sido identificados 2 polimorfismos genéticos. Um deles localiza-se no intrão 4 (5HTTVNTR) e está associado a variações na estabilidade do mRNA e, consequentemente, a diferenças na taxa de recaptação. Também os recetores específicos da serotonina (5-HTR) têm polimorfismos genéticos que afetam a capacidade de ligação a este neurotransmissor. Estudos demonstraram que o recetor β2-adrenérgico (ADRB2), identificado em osteoblastos e osteoclastos, está envolvido na inibição da formação óssea pelos osteoblastos e que promove a osteoclastogénese através do aumento do RANKL. O gene que o codifica é polimórfico estando estas alterações genéticas associadas a variações na função deste recetor. Objetivo: estudar a associação dos polimorfismos genéticos em mecanismos de neurotransmissores na osteoporose e em parâmetros metabólicos. Métodos: foram estudados 272 indivíduos seguidos na consulta de endocrinologia da Clínica de Endocrinologia Diabetes e Metabolismo de Lisboa. A massa óssea foi avaliada por DXA em diferentes partes do esqueleto e os doentes divididos em osteoporose (n=120) e densidade mineral óssea normal (n=152). Os indivíduos foram genotipados para os polimorfismos 5HTTVNTR por PCR e 5HT2A_T102C, Arg16Gly e Glu276Gln por PCR-RFLP. A visualização dos produtos de amplificação bem como de restrição foi efetuada num transiluminador de ultravioleta após eletroforese dos produtos em gel de agarose. Foi feita a análise estatística dos dados por SPSS 23.0 e considerada significância estatística para p<0,05. Resultados: obtiveram-se resultados para a condição de menopausa tendo sido, por isso, feita a análise separada para mulheres pre-menopáusicas, pós-menopáusicas e homens. Numa análise geral, verificaram-se diferenças nos níveis de glicémia e de serotonina nas plaquetas nas mulheres pré-menopáusicas com e sem osteoporose e diferenças nos níveis de insulina, colesterol total, osteocalcina e serotonina plasmática nas mulheres pós-menopáusicas com e sem osteoporose; verificou-se também relações diretas e inversas tanto na análise da população em geral (densidade mineral óssea normal + osteoporose), como na análise das duas populações em separado; a nível genético, observou-se uma diferença entre a população controlo e estudo no polimorfismo Arg16Gly em mulheres pós-menopáusicas e no polimorfismo 5HTR2A em homens; na relação dos polimorfismos com os parâmetros metabólicos, para o polimorfismo 5HTTVNTR verificaram-se diferenças nos níveis de serotonina plasmática, HDL e osteocalcina; para o polimorfismo 5HTR2A houve diferenças nos níveis de glicémia e HDL; para o polimorfismo Arg16Gly verificaram-se diferenças nos níveis de glicémia e colesterol total e por fim, no polimorfismo Glu27Gln observaram-se diferenças nos níveis de serotonina plaquetária e do HOMAIR. É de salientar que estes polimorfismos, também foram estudados para a população em geral e para as duas populações (densidade mineral óssea normal e osteoporose) em separado. A única condição constante foi a separação entre mulheres pré-menopáusicas, mulheres pós-menopáusicas e homens. Conclusões: com este trabalho conseguiu-se concluir que o osso não é um órgão isolado e que está em constante atividade e interação com outros sistemas do organismo humano. De facto, a suscetibilidade à osteoporose está relacionada tanto com os parâmetros ósseos como com parâmetros do metabolismo lipídico e hormonas do sistema endócrino, havendo um aumento de possibilidades na sua prevenção e tratamento. Sendo assim, este estudo pode ser um ponto de partida para outras equipas de investigação para a pesquisa ou adaptação de novas terapêuticas existentes, a grupos com um background genético específico.Osteoporosis is a multifactor disease which drastically increases with age. The source is the low bone density created by an increase of bone resorption by osteoclasts and / or decreased bone formation by osteoblasts in bone remodeling. Several studies show that these two types of cells are controlled by several metabolic pathways, whereby this pathology are associated with many others. Because of this, the study of these pathways is the best form of prevention. Objective: To study an association of genetic polymorphisms in neurotransmitter mechanisms in osteoporosis and metabolic diseases. Methods: 272 subjects were followed up at the endocrinology clinic of the Diabetes and Metabolism Clinic of Lisbon. Bone mass was assessed by DXA in different parts of the skeleton and patients divided in osteoporosis (n = 120) and normal bone mineral density (n = 152). Subjects were genotyped for 5HTTVNTR polymorphisms by PCR and 5HT2A_T102C, Arg16Gly and Glu276Gln by PCR-RFLP. The visualization of the amplification products as well as restriction was performed in an ultraviolet transilluminator after electrophoresis of the agarose gel products. Statistical analysis of the data by SPSS 23.0 was performed and statistical significance was considered for p