Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la asporina con la presentación clínica y radiológica de la osteoartritis primaria en una muestra de pacientes Colombianos
Autor: Gómez Mora, Danny Alexis
Asesor: Mogollón Mendoza, Pila (Thesis advisor)
Fecha: 2013
Programa: Bogotá - Medicina -Fisioterapia
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: La osteoartritis es la forma más comun de artritis, compromete principalmente la articulación de la rodilla, mano y cadera, llevando a pérdida de la función articular, discapacidad y con un gran impacto económico. Se han identificado multiples factores de riesgo intrinsecos y biomecánicos, actualmente es clara la asociación genética en la etiología de la enfermedad.  Se han estudiado diferentes genes, el gen de la Asporina (ASPN) es uno de los más imporantes, codifica para una glicoproteína de la matriz extracelular y su presencia se encuentra sobreexpresada en la degeneración del cartílago. Se tienen identificados diferentes polimorfismos asociados con la presentación de la enfermedad, los más importantes según los resultados de los estudios previos son el D13 y D14.  Se realizara un estudio de casos y controles en un grupo de pacientes colombianos, para identificar la asociación de los polimorfismos D13 y D14 con la expresión clínica y severidad radiológica de la enfermedad.  Se realizara análisis genético para determinar la presencia de los polimorfismos D13 - D14 y su asociación con la expresión de la enfermedad. Se indentificaran los polimorfismos del gen de la asporina en una población colombiana, además se compararán los hallazgos encontrados con los resultados reportados a nivel mundial.

Asociación de los polimorfimos D13 y D14
del gen de la Asporina con la presentación
clínica y radiológica de la Osteoartritis
Primaria en una muestra de pacientes
colombianos
Danny Alexis Gómez Mora
Universidad Nacional de Colombia
Facultad De Salud
Departamento de Medicina Interna
Bogotá, Colombia
2013Asociación de los polimorfimos D13 y D14
del gen de la Asporina con la presentación
clínica y radiológica de la Osteoartritis
Primaria en una muestra de pacientes
colombianos
Danny Alexis Gómez Mora
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de:
Especialista en Reumatología
Director:
Doctor Federico Rondón
Línea de Investigación:
Reumatología Osteoartritis
Grupo de Investigación:
Grupo de Investigaciones de Enfermedades Autoinmunes
Universidad Nacional de Colombia
Facultad De Salud
Departamento de Medicina Interna
Bogotá, Colombia
2013Agradecimientos
A mis profesores, Doctor Federico Rondón, Coordinador del
Departamento de Reumatología, Doctor Antonio Iglesias, Docente de
Reumatología, Doctor Jorge E Caminos, Director del Departamento
de Bioquímica, Doctora Veronica Rocha, Estudiante de Maestria de
Genética.
A mis compañeros de residencia.Resumen y Abstract XI
Resumen
La osteoartritis es la forma más comun de artritis, compromete principalmente la
articulación de la rodilla, mano y cadera, llevando a pérdida de la función articular,
discapacidad y con un gran impacto económico. Se han identificado multiples factores
de riesgo intrinsecos y biomecánicos, actualmente es clara la asociación genética en la
etiología de la enfermedad.
Se han estudiado diferentes genes, el gen de la Asporina (ASPN) es uno de los más
imporantes, codifica para una glicoproteína de la matriz extracelular y su presencia se
encuentra sobreexpresada en la degeneración del cartílago. Se tienen identificados
diferentes polimorfismos asociados con la presentación de la enfermedad, los más
importantes según los resultados de los estudios previos son el D13 y D14.
Se realizara un estudio de casos y controles en un grupo de pacientes colombianos, para
identificar la asociación de los polimorfismos D13 y D14 con la expresión clínica y
severidad radiológica de la enfermedad.
Se realizara análisis genético para determinar la presencia de los polimorfismos D13 -
D14 y su asociación con la expresión de la enfermedad. Se indentificaran los
polimorfismos del gen de la asporina en una población colombiana, además se
compararán los hallazgos encontrados con los resultados reportados a nivel mundial.
Palabras clave: osteoartritis primaria, osteoartritis rodilla, osteoartritis de cadera,
susceptibilidad genética, asporina, polimorfismosXII Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y radiológica
de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Abstract
Osteoarthritis is the most common form of arthritis, affecting hip, hand and knee more
frequently, leading to loss of joint function, disability and a major economic burden.
There are intrinsic and biomechanical risk factor, with a genetic component stablished.
Several genes have been study, Asporin gene is one of the most important, encodes for
a glicoprotein of the extracelullar matriz and his presence is linked to progressive loss of
articular cartilage . There are several polymorphisms associated, the most common are
D13 and D14 by different studies.
We conducted a case-control study, in a colombian population to identify the link between
D13 and D14 polymorphism and clinic and radiographic severity of the disease
Genetic analysis be conducted to determine the association of D13 and D14
polymorphisms linked to severity of the disease in a colombian population and will
compare the findings with the reported worldwide
Key words: primary osteoarthritis, knee, osteoarthritis, hip osteoarthritis, genectic
susceptibility, asporin, polymorphismContenido XIII
Contenido
Resumen ..................................................................................................................... XI
Abstract ..................................................................................................................... XII
Introducción................................................................................................................. 1
1. Marco Teórico ....................................................................................................... 5
1.1. Fisiopatología del cartílago en la osteoartritis ............................................................ 6
1.2 Modulación biomecánica de la función del condrocito. ............................................... 8
1.3 Papel de la inflamación en OA .................................................................................... 8
1.4 Factores de Riesgo .................................................................................................... 10
1.4.1 Edad ............................................................................................................................. 10
1.4.2 Genero ......................................................................................................................... 10
1.4.3 Etnicidad ...................................................................................................................... 11
1.4.4 Obesidad ...................................................................................................................... 11
1.4.5 Alineación articular ...................................................................................................... 12
1.5 Asociación genética de la OA ..................................................................................... 13
2. Planteamiento del problema y justificación científica .......................................... 19
3. Objetivo del Trabajo e Impacto Esperado ............................................................. 25
3.1 Objetivo General ....................................................................................................... 25
3.2 Objetivos Específicos ................................................................................................. 25
3.3 Resultados Esperados................................................................................................ 26
3.4 Impacto Esperado ..................................................................................................... 26
3.4.1 Impacto Clínico ............................................................................................................ 27
3.4.2 Impacto en la Educación .............................................................................................. 27
3.4.3 Impacto en Ciencia y Tecnología ................................................................................. 28
4. Metodología ........................................................................................................ 31
4.1 Descripción ............................................................................................................... 31
4.2 Tipo de Estudio ......................................................................................................... 31
4.3 Población a Estudio ................................................................................................... 32
4.4 Criterios de Inclusión ................................................................................................. 34
4.5 Criterios de Exclusión ................................................................................................ 36XIV Título de la tesis o trabajo de investigación
4.6 Variables Clínicas de Medición .................................................................................. 36
4.7 Variables Paraclinicas de Medición ............................................................................ 36
4.8 Métodos ................................................................................................................... 37
4.9 Consideraciones Éticas .............................................................................................. 39
4.10 Propiedad Intelectual .............................................................................................. 41
5. Presupuesto ........................................................................................................ 43
6. Cronograma de actividades .................................................................................. 45
7. Avances ............................................................................................................... 49
Bibliografía ................................................................................................................. 61Contenido XVContenido XVI
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1. Datos basales de los casos n= 40. ......................................................... 49
Tabla 2. Características de la AO de rodilla. ........................................................ 50
Tabla 3. Características de la OA de cadera. ...................................................... 51
Tabla 4. Características de la OA de manos. ...................................................... 51Contenido XVIIIntroducción
La osteoartritis (OA) es la forma más común de artritis, es una enfermedad crónica
degenerativa de las articulaciones caracterizada por la pérdida progresiva de cartílago
articular acompañada de formación nueva de hueso (osteofitos), esclerosis de la lámina
subcondral y a menudo proliferación sinovial que puede culminar en dolor, pérdida de la
función articular progresiva y finalmente discapacidad (1). Afecta principalmente a la
articulación de la rodilla, en segundo lugar se encuentra las articulaciones de la mano y
en tercer lugar la articulación de la cadera (19).
La OA es la enfermedad articular más frecuente, se estima que afecta a más de 27
millones de personas en estados Unidos y su prevalencia aumenta con la edad (19). Es
considerada como la quinta causa de discapacidad en EEUUU después de
enfermedades cardiovasculares, cerebrovasculares y pulmonares (17).
Por su carácter progresivo la OA produce un impacto negativo en la calidad de vida de
las personas que la padecen disminuyendo los años de vida productivos en la población,
además tiene un impacto económico extremadamente alto debido a los elevados costos
directos que genera por su tratamiento y también por los costos indirectos generados
por concepto de pérdida de salarios, pérdida de productividad y los gastos derivados del
cuidado en el hogar (17).
Se han identificado varios factores de riesgo para el desarrollo de OA. La edad constituye
el factor de riesgo más fuertemente asociado, debido a los cambios fisiológicos del
cartílago que ocurren con el envejecimiento (1). El género femenino es el más
frecuentemente afectado (5). La obesidad constituye el factor de riesgo modificable más
importante (7), porque además de sus implicaciones biomecánicas de sobre-carga
articular, se ha demostrado que sustancias secretadas por el adipocito como la leptina
inducen inflamación del cartílago y degeneración articular (11). Otros factores de riesgo
implicados en el desarrollo de OA son los defectos en la alineación articular y el trauma
o lesión de los elementos articulares.
Existe una sólida asociación entre el desarrollo de OA y la predisposición genética, por lo
que en los últimos años se han propuesto varios genes candidatos que podrían estar
implicados en el desarrollo de OA. Entre ellos se encuentran los genes que codifican
para el colágeno tipo II, el más abundante en el cartílago articular (13), el COMP que
codifica para la proteína oligomérica de matriz de cartílago, se ha reportado que niveles2 Introducción
séricos incrementados de esta proteína estas asociados con mayor prevalencia de OA
en la población (13).
Otro gen que ha cobrado gran interés en los últimos años es el ASPN que codifica para
la Asporina, una glicoproteína de la matriz extracelular del cartílago. Se ha demostrado
que la Asporina se encuentra expresada abundantemente en cartílago de pacientes con
OA y su expresión se incrementa con la progresión de la degeneración del cartílago
articular. En modelos in vitro se ha demostrado que la Asporina es capaz de unirse al
Factor de Crecimiento Transformante Beta 1 (TGF-B 1). El TGF-B1 abunda en la matriz
cartilaginosa y ejerce varios efectos: regula la proliferación, diferenciación y producción
de matriz por los condrocitos y sus células progenitoras. Esto sugiere que la Asporina
actúa como un regulador negativo sobre el TGF-B1 en el cartílago desempeñando un
papel crítico en la patogénesis de la OA (14).
En algunos estudios clínicos se ha demostrado la asociación entre el polimorfismo D14
del gen de la Asporina y la OA de rodilla. El primero de estos estudios fue realizado en
población japonesa donde se encontró que el polimorfismo D14 era más frecuente en el
grupo de pacientes con OA de rodilla comparado con el de controles, a su vez este
polimorfismo era más frecuente en el subgrupo que tenía mayor severidad radiográfica
de la OA de rodilla, lo que sugiere que este polimorfismo está relacionado con el
desarrollo de OA de rodilla y formas severas radiográficas de esta enfermedad (15).
En cuanto al seguimiento de la enfermedad, actualmente no se cuenta con predictores de
severidad que permitan identificar grupos poblacionales en alto riesgo de desarrollar
formas clínicas y radiográficas severas de OA de rodilla, mano y/o cadera.
Los objetivos de este estudio consisten en determinar los polimorfismos D13 y D14 del
gen de la Asporina en un grupo de pacientes Colombianos con Osteoartritis primaria de
rodilla, mano y/o cadera, determinar si existe la asociación entre éstos polimorfismos del
gen de la Asporina y la OA de rodilla, mano y/o cadera en pacientes colombianos y
evaluarlo como predictor de severidad de la enfermedad en este grupo de pacientes. Se
plantea que mediante la determinación de estos polimorfismos en nuestra población se
podrá identificar grupos de alto riesgo para desarrollar OA severa de rodilla, mano y/o
cadera con el fin de hacer intervenciones precoces en los factores de riesgo modificable
y disminuir la carga de la enfermedad.
Estudio de casos y controles. Los casos están definidos como personas mayores de 55
años con diagnóstico clínico y radiográfico de OA de rodilla, mano y/o cadera. Los
controles deberán ser personas mayores de 55 años, que no tengan sintomatología de
OA de rodilla, mano y/o cadera, hallazgos al examen físico sugestivos de OA de rodilla,
mano y/o cadera, ni cambios en la radiografía Antero posterior de rodilla, mano, cadera.Introducción 3
Se realizará una valoración clínica y radiológica de cada uno de los participantes del
estudio y se tomará una muestra de sangre venosa periférica para el análisis genético.
El grupo de casos se subdividirá en subgrupos de acuerdo con la clasificación
radiográfica de severidad de Kellgreen Lawrence (21). Se realizará un análisis de los
datos de los grupos de acuerdo con la edad, sexo, tiempo de evolución de la
enfermedad, peso e índice de masa corporal.
Para el análisis genético se realizará la extracción del DNA de cada uno de los pacientes
y controles. Por medio de la reacción en cadena de la polimerasa se amplificara el gen
de la Asporina y posteriormente se secuenciará para la determinación de los
polimorfismos. Se establecerá la frecuencia de cada uno de los polimorfismos en la
población a estudio y se estudiará si existe correlación entre éstos polimorfismos y la
severidad radiográfica de OA de rodilla, mano y/o cadera.
Se determinarán los polimorfismos D13 y D14 del gen de la Asporina y su frecuencia en
un grupo de pacientes colombianos con OA primaria de rodilla, mano y/o cadera, y en el
grupo control. Se analizará si existe una asociación entre los polimorfismos D13 y D14 y
la osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o cadera en la población a estudio. Se
establecerá si existe relación entre la presencia del polimorfismos D13 y/o D14 del gen
de la Asporina y la severidad radiográfica de la osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o
cadera en la población a estudio. Se compararán los hallazgos encontrados en la
población colombiana con los resultados reportados a nivel mundial. Es factible encontrar
la información necesaria para postular a los polimorfismos D13 y D14 del gen de la
Asporina como predictores de severidad de la osteoartritis primaria de rodilla mano y
cadera en la población colombiana.4 Introducción1. Marco Teórico
La osteoartritis (OA) es la forma más común de artritis, es una enfermedad crónica
degenerativa de las articulaciones caracterizada por la pérdida progresiva de cartílago
articular acompañada de formación nueva de hueso (osteofitos), esclerosis de la lámina
subcondral y a menudo proliferación sinovial que puede culminar en dolor, perdida de la
función articular progresiva y finalmente discapacidad. (1)
Los síntomas cardinales que sugieren el diagnóstico de OA son dolor articular, rigidez
menor a 30 minutos, reducción del movimiento articular, edema y crépitos en las
articulaciones típicamente involucradas como la rodilla, interfalángicas proximales y
distales en mano y metatarsofalángicas (2).
Tradicionalmente se han empleado tres criterios para el diagnóstico; los síntomas, el
examen físico y los hallazgos radiológicos de la articulación comprometida (2). En los
primeros estudios en los que se intentó delimitar las características epidemiológicas de la
enfermedad, entre ellos el estudio de Kellgren y Lawrence, quienes tomaron como
criterios de referencia los rasgos radiológicos de la enfermedad, lo cual llevó a concluir
que la prevalencia aumenta con los años, estimándose en cerca de 37% cuando se han
sobrepasado los 65 años de edad (3). Estudios posteriores evidenciaron que 60% de los
pacientes que presentaban cambios radiológicos compatibles con OA en la rodilla, no
presentaban síntomas. Así mismo se demostró que la mitad de pacientes que habían
tenido dolor en la rodilla, no tenían evidencia de cambios radiológicos en la articulación.
(4) Todo esto llevo a concluir que los estudios epidemiológicos iníciales sobreestimaban
la prevalencia de la enfermedad olvidando el aspecto más importante, la discapacidad
que produce el dolor y el impacto sobre la productividad, que se ve reflejado en el
deterioro de la calidad de vida. Así mismo el diagnóstico radiológico exclusivo, depende
en los métodos de medida, el sitio de medida y el lector de la imagen, lo que causa
inexactitud y falta de consenso. Lo anterior muestra que existen dificultades para evaluar
la epidemiologia de la OA, debido a falta de consenso en el empleo de criterios para
hacer un diagnóstico.
A pesar de las dificultades diagnósticas para precisar cifras, algunos estudios han
demostrado que la prevalencia de la OA de rodilla incrementa desde un 0.1% en la6 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
población entre 24-35 años, a un 10-20% en la población entre 65 a 74 años y es más
del 30% en la población mayor de 75 años. Esto demuestra una relación directa entre el
aumento de la edad y el aumento de la prevalencia de la OA. (2)
Se estima que la OA incapacita aproximadamente a 10% de las personas mayores de
60 años, afecta a la calidad de vida de más de 20 millones de personas, y su impacto
económico es mayor de $ US 60 mil millones al año solo en Estados Unidos (5).
1.1. Fisiopatología del cartílago en la osteoartritis
Para entender la fisiopatología de la OA, se debe tener en mente que la enfermedad es
la falla de la articulación vista como un órgano, por lo cual cualquier componente del
órgano se puede lesionar.(6) Durante la progresión de la OA la degradación de la matriz
extracelular cartilaginosa excede la síntesis de matriz, lo que da como resultado neto
pérdida de la matriz cartilaginosa. (7)
En la OA, el cartílago y el hueso conservan la capacidad de restaurar el tejido lesionado
de la articulación, desde que se disminuya el estrés mecánico patológico al que se esté
sometiendo la articulación. Así, si se logra retirar una carga inadecuada sobre la
articulación es posible que se haga una reparación por parte de células extrínsecas del
cartílago. Estas no producirán un tejido bioquímica, biomecánica, ni histológicamente
igual pero, a la larga, permitirá la función de la articulación, que bajo una carga
fisiológica y en condiciones adecuadas sostenidas, pueden hacer que el paciente mejore
sus síntomas. Si estas condiciones se mantienen es posible que el tejido transitorio se
remodele en cartílago hialino normal y en hueso trabecular.(6) (7)
También se debe tener en mente que, si bien cargas patológicas inducen a alteración de
la articulación favoreciendo la OA, hay otras condiciones que también pueden
trastornarla. Existen situaciones, como la lesión de meniscos, el varo valgo, displasia de
cadera, enfermedad de Legg-Calve-Perthes, la obesidad, y factores genéticos, en los
cuales la articulación está sometida a cargas fisiológicas, pero la acumulación de
materiales anormales en la articulación, causa alteración del tejido que a su vez perturba
la mecánica del órgano, o se ven alterados los mecanismos protectores de la
articulación, lo cual la hace más vulnerable al trabajo cotidiano.(7)Marco Teórico 7
Los condrocitos del cartílago articular permanecen en una dinámica constante en la cual
son sometidos a estrés, ya sea por compresión estática o por cizallamiento y fricción
(shear stress) dada por el movimiento. Si este estrés se encuentra dentro de los rangos
fisiológicos, para los cuales está diseñado el condrocito, no produce lesión sobre éste.
No obstante, aunque no haya pérdida de moléculas de la matriz o daño de la red de
colágeno, puede haber alteración de los condrocitos. Esto se evidenció en cultivos de
cartílago articular normal, en los cuales se alteró la expresión de genes para agrecanos,
melatoproteinasas, factores de crecimiento, colágeno y citoquinas, lo cual redundó en
cambios metabólicos dentro del cartílago.(7)
Así mismo, la lesión del cartílago articular se ha visto relacionada con la velocidad o la
proporción con la que sea impuesta una carga, más que con la magnitud de la carga en
si.
Se ha visto que una carga corta pero súbita, lesiona más la articulación, que una carga
mayor pero aplicada gradualmente. Esto se debe a que una carga que se da
rápidamente no permite que los músculos periarticulares se preparen para lograr
absorber la carga y así proteger la articulación del daño.
Así por ejemplo se evidenció que en cartílago cultivado in vitro una compresión sobre
este aumentaba la expresión de proteínas que favorecían la descomposición de la matriz
articular (250 veces la expresión de genes para metaloproteinasas, 40 veces la expresión
de genes para agrecanasa, y 12 veces la expresión de genes para inhibidor de
metaloproteinasas de matriz).
Además, cuando la articulación se ve sometida a una carga nociva, no solo es el insulto
mecánico lo que la perjudica, sino también el intento de la cápsula por reparar el daño.
Así, esta degrada el cartílago dañado, por medio de la liberación citoquinas que a su vez
estimulan la emisión de metaloproteinasas. El problema con la liberación de estas
sustancias es que, no solo degradan cartílago dañado, sino que debilitan el cartílago
sano.8 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
De las dos alteraciones anteriormente mencionadas, parece que la que más influencia la
aparición de la OA, es la mecánica. Se ha visto que los fármacos que intentan inhibir las
metaloproteasas tienen poco éxito en detener la progresión de la enfermedad.
1.2 Modulación biomecánica de la función del
condrocito.
El condrocito se encuentra sumergido dentro de una matriz cartilaginosa extracelular
compuesta principalmente por colágeno tipo II que le proporciona la fuerza de tensión y
de los proteoglicanos cargados negativamente (que le otorga avidez por la moléculas de
agua), todo esto proporciona un tejido altamente especializado en el que las fibras de
colágeno refuerzan un gel de proteoglicanos (8) que permiten una distribución uniforme
de la carga sobre la articulación.
Al estar intrínsecamente relacionados los condrocitos con la matriz cartilaginosa
extracelular, éstos se encuentran sometidos al estrés mecánico y osmótico que
producen las cargas sobre la articulación, en consecuencia los condrocitos sirven como
mecanoreceptores y osmoreceptores alterando su metabolismo en respuesta a cambios
físico químicos de su microambiente, produciendo cambio en la expresión de genes y un
incremento en la producción de citoquinas pro- inflamatorias (a través del factor de
transcripción NF-KB) y enzimas que degradan la matriz cartilaginosa extracelular
(1)(6)(7), estos cambios en la expresión de diferentes genes se realizan a través de vías
de señalización calmodulina-dependientes (9).
1.3 Papel de la inflamación en OA
Cada vez más se resalta la importancia del proceso inflamatorio dentro de la
fisiopatología de la OA. Estudios recientes han intentado dilucidar los eventos en las
cascadas de la inflamación que llevan a prolongar la destrucción del cartílago articular
por las agrecanasas y colagenasas (1). Las Citoquinas que clásicamente se hanMarco Teórico 9
asociado con este proceso son la IL-1 y el TNF- α (7), estos mediadores de la
inflamación son sintetizados intracelularmente en formas precursoras y convertidas a sus
formas activas mediante clivaje proteolítico por las caspasas, se ha visto que la expresión
de estas caspasas esta aumentadas en pacientes con OA (1).
La Interleuquina 1 se ha visto que tiene un efecto autocrino-paracrino, estimula su propia
producción y tiene efectos catabólicos en el condrocito ya que disminuyen la síntesis de
colágeno y proteoglicanos y aumentan la liberación de agrecanos de la matriz mediante
la inducción de metaloproteinasas degradativas, además se ha visto que estas citoquinas
promueven la liberación de otros mediadores inflamatorios como la IL-8, IL-6, óxido
nítrico y prostaglandina E2.
En condrocitos de pacientes con OA, se ha observado la expresión de la enzima COX-2
y la producción espontanea de prostaglandina E2. Estudios in vitro con condrocitos
extraídos de cartílago de pacientes con OA han mostrado que la prostaglandina E2
disminuye la síntesis de proteoglicanos y aumenta la degradación de agrecanos y
colágeno tipo II, mediante la estimulación de la expresión de metaloproteinasas como
son MMP-13 (específica para colágeno tipo II) y ADAMTS-5 (principal agrecanasa). (1)
En condiciones normales los condrocitos no expresan la enzima inducible Óxido nítrico
sintasa (iNOS), no obstante, en respuesta a la estimulación con IL-1B y TNF-α, se
produce la expresión de esta enzima con la subsecuente producción de Óxido nítrico, el
mayor factor catabólico del condrocito, fundamentalmente porque existe evidencia que
produce múltiples efectos sobre el condrocito que promueven la destrucción del cartílago
articular entre ellas la inhibición de la síntesis de colágeno y proteoglicanos, la activación
de las metaloproteinasas, mayor susceptibilidad a lesiones por otros oxidantes (por
ejemplo, el peróxido de hidrógeno) e inductor de la apoptosis en estas células (1), por lo
que se considera como un factor importante en la persistencia de la destrucción del
cartílago articular en OA a lo largo del tiempo.
También se ha asociado la producción de radicales libres (peróxido de hidrogeno, anión
superóxido) con el proceso de apoptosis de los condrocitos probablemente por la
disfunción mitocondrial que producen (1).10 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
1.4 Factores de Riesgo
Se han logrado identificar varios factores de riesgo para padecer de OA, entre ellos el
trauma y el estrés repetitivo. Ejemplos de esto son, la pérdida de los meniscos o del
ligamento cruzado anterior y ciertas ocupaciones que implican desgaste de la
articulación y favorecen la aparición de la OA. (2,7). Así mismo una alta densidad ósea
se asocia con OA, debido a que un hueso con densidad disminuida tiene mayor
capacidad de absorber la energía y evitar que se distribuya toda la carga sobre la
articulación. (1)(7)
1.4.1 Edad
Es el factor de riesgo más fuertemente asociado con OA (1), debido a los cambios
fisiológicos del envejecimiento entre ellos el aumento de la laxitud de la articulación,
disminución de la propiocepción (7), y las alteraciones de la matriz del cartílago; perdida
de agua de los proteoglicanos, síntesis de proteoglicanos más cortos y menos uniformes
en su longitud lo que disminuye su funcionalidad y la agregación entre moléculas esto a
su vez disminuye la capacidad de la articulación para la adaptación dinámica y
distribución de la carga.
Otros cambios fisiológicos del condrocito con la edad son la disminución de la capacidad
mitótica y de respuesta a factores de crecimiento (1), esto determina la menor
capacidad del condrocito para mantener y reparar el cartílago articular (1,7).
1.4.2 Genero
El género también se ha descrito como un factor determinante en el desarrollo de OA, se
ha visto que la prevalencia de OA es mayor en hombres que en mujeres antes de los 50
años, mientras que después de los 50 años las mujeres se ven más afectadas por esta
enfermedad (5), en una relación que va desde 1.5:1 a 4:1. Este cambio en laMarco Teórico 11
prevalencia después de los 50 años llevo a pensar en el papel de las hormonas sexuales
en la OA, puesto que la insuficiencia estrogénica tiene su pico de incidencia alrededor de
esta edad, además de que se demostró en estudios in-vitro e in-vivo que los condrocitos
poseen receptores para estrógenos y hay evidencia de que éstos podrían estimular la
síntesis de proteoglicanos. Sin embargo, el efecto de la terapia de reemplazo hormonal
sobre el riesgo de OA o su progresión en mujeres post menopáusicas permanece
incierto (8) por que existen inconsistencias en los resultados de los ensayos clínicos.
1.4.3 Etnicidad
Aunque la OA es una enfermedad que afecta a toda la población mundial, se ha
observado que la OA es más común europeos que asiáticos. Así mismo las formas de
presentación de la enfermedad cambian según la población estudiada. La OA de cadera
es más frecuente en europeos (7% -25%) que en los chinos, los africanos de Nigeria y
Liberia, y los jamaicanos (1% -4%). La OA de mano es más común en las mujeres
europeas que en las mujeres de descendencia afro-caribeña (7). Esto ha llevado a
proponer que la presentación clínica en diferentes grupos poblacionales está
determinada muy probablemente por las diferencias genéticas de la población que
provocan alteraciones de la matriz cartilaginosa haciendo susceptibles a ciertos tipos de
OA.
1.4.4 Obesidad
Es el factor de riesgo modificable más importante (7). Se ha encontrado que la obesidad
aumenta el riesgo de padecer OA, incrementándolo hasta 5 veces cuando existe un IMC
mayor de 30 Kg/m2 (2). El estudio Chingford mostró que por cada aumento de dos
unidades en el índice de masa corporal (aproximadamente 5 kg), el OR para el
desarrollo radiográfico de OA de rodilla aumentó en 1,36 (7), asimismo también se ha
evidenciado que la pérdida de 5 kg de peso reduce el riesgo de síntomas de OA de
rodilla en mujeres de estatura media en un 50% (1).
Clásicamente este efecto se ha atribuido al aumento de las fuerzas mecánicas a través
de las articulaciones que soportan peso lo que conduce a la degeneración articular (1),12 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
fundamentalmente porque la rodilla soporta de 3 a 6 veces el peso corporal durante la
marcha, en consecuencia cualquier aumento del peso se traduce en una considerable
sobre-carga articular. Sin embargo se ha observado que hay una mayor incidencia de OA
de mano en pacientes obesos lo que llevo a formular que además del efecto biomecánico
de la obesidad existían otros factores subyacentes a esta, entendiéndose el tejido
adiposo como un tejido endocrino activo que produce hormonas y sustancias con
efectos fisiológicos importantes (8).
Entre las sustancias mas estudiadas se encuentra la leptina, una proteína de 16 kDa que
pertenece estructuralmente a la familia de Interleuquina - 6 (Citoquinas pro inflamatorias).
Es producida principalmente por los adipocitos y en menor medida por los condrocitos,
esta codificada por el gen de la obesidad (ob), tiene efectos sobre la regulación de la
ingesta de alimentos y el gasto energético y se relaciona con el IMC y el sexo femenino.
La función exacta de la leptina en el desarrollo de OA no se ha determinado pero se cree
que tiene un efecto bifásico, ya que se ha observado que bajos niveles de leptina facilitan
la síntesis de cartílago y niveles elevados inducen inflamación del cartílago y
degeneración articular (10), sin embargo se necesitan más estudios para determinar los
efectos locales y sistémicos de la leptina y otras adipokinas en la asociación de
obesidad y OA.
La dieta también influye sobre la aparición de la enfermedad. Una dieta rica en grasas y
calcio aumentan el riesgo de padecerla, mientras que el selenio y la riboflavina lo
disminuyen (2). Asimismo personas con niveles sanguíneos de vitamina D y vitamina C
en el tercil más bajo tienen 3 veces mayor riesgo de progresión de OA de rodilla (7).
1.4.5 Alineación articular
Se ha observado que las personas que tiene defectos en la alineación articular (varo o
valgo) tiene un mayor riesgo de progresión de OA de rodilla, por esta razón se ha
propuesto estas alteraciones en la alineación como marcadores de severidad de la OA,
debido a alteración en la nutrición del cartílago y alteración de la distribución de la carga
que pueden resultar en la alteración de la composición bioquímica del cartílago (1).Marco Teórico 13
1.5 Asociación genética de la OA
Existe una sólida asociación entre el desarrollo de OA y la predisposición genética.
Varios estudios que evaluaron el riesgo de familiares en primer grado de personas
quienes sufrían la enfermedad encontraron que estos tenían 2 veces mayor riesgo de
desarrollar OA comparados con controles sanos (1). Estos hallazgos han sido
confirmados con estudios realizados en gemelos, donde se observa una concordancia
significativamente más alta entre gemelos homocigotos que entre gemelos
heterocigotos (1) demostrando que la influencia de factores genéticos en el desarrollo de
OA en gemelos homocigotos está entre 39% y 65% en OA evidenciada en radiografía
de la mano y rodilla en mujeres, aproximadamente el 60% en OA de cadera y
aproximadamente el 70% en la OA de la columna vertebral. Tomados juntos estos datos
sugieren un patrón de herencia que puede ir desde el 40% al 70% dependiendo de la
clasificación de la enfermedad o la forma de presentación de la OA. (5)
En años recientes se ha despertado un considerable interés por determinar grupos
específicos de genes que confieran susceptibilidad a OA primaria (9). Varios estudios
poblacionales han sugerido asociaciones entre genes que podrían estar implicados en el
desarrollo de OA, entre ellos se han propuesto como candidatos varios genes que
codifican proteínas de la matriz del cartílago articular en el desarrollo de OA inicio
temprano (1). Otros candidatos incluyen los genes de la IL-1 alfa y beta, el gen que
codifica el receptor de IL-1 (IL-1 R), los cuales tienen asociación con el desarrollo de OA
primaria de rodilla pero no de cadera (1).
A continuación se hará una descripción de los genes más importantes que se han
descrito para el desarrollo de OA:
COL2A1
Este gen codifica el colágeno tipo II, el más abundante en el cartílago articular, se
encuentra en el cromosoma 12 (5). Mutaciones en este gen se han asociado con varios
tipos de condrodisplasias. Estudios han sugerido la asociación entre polimorfismos de
este gen y el desarrollo de OA de cadera y rodilla en sujetos del estudio Rotterdam y en
cohortes de pacientes japoneses (9).14 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
CALM1
La calmodulina es una proteína intracelular que interactúa con varias proteínas
involucradas en la transducción de las señales intracelulares. Modificaciones en la
expresión génica de proteoglicanos secundarias a estímulos biomecánicos sobre el
condrocito son señalizadas a través de esta proteína. Un grupo de investigadores
japoneses encontró la asociación entre un polimorfismo de nucleótido simple localizado
en el intron 3 del gen CALM1 con el desarrollo de OA de cadera; sin embargo, Loughlin
y colegas no pudieron replicar los resultados en un estudio conducido con mujeres
caucásicas con OA de cadera en el Reino Unido(9).
COMP
Este gen codifica la proteína oligomérica de matriz de cartílago, pertenece a la familia de
genes de trombospondina y se encuentra expresado en mayores niveles en cartílago con
OA en comparación con cartílago sano. Se ha observado que los niveles séricos de esta
proteína están elevados tempranamente en pacientes con dolor crónico de rodilla sin
progresión radiográfica de OA de rodilla a enfermedad demostrada por radiografía.
También se ha reportado una asociación entre niveles séricos de COMP y prevalencia de
OA y se ha propuesto que niveles séricos aumentados puede ser un marcador de
progresión radiográfica rápida de OA. (9)
FRZB
La proteína 3 relacionada con rizado (frizzled), es codificada por este gen, esta proteína
es un antagonista de la vías de señalización Wnt/B catenina que participan en múltiples
procesos que regulan el genotipo, la maduración y la función de los condrocitos. En
ratones Knock out para este gen se observó un daño acelerado del cartílago articular.
Estudios realizados en mujeres de varios países reportaron la asociación de alelos en los
cuales, cuando había la sustitución de dos residuos de ácido aspártico altamente
conservados, había una fuerte asociación con el desarrollo de OA de cadera.(9)Marco Teórico 15
ASPN
El gen de la ASPN humana tiene un tamaño 26 Kb y se ubica en el cromosoma 9q31.1-
32, contiene ocho exones. La región 5’ del punto de inicio de la transcripción no contiene
la caja TATA, pero tiene varios sitios de reconocimiento para factores de transcripción
como API, a 400 pb corriente arriba del inicio de la transcripción. Se han identificado 10
polimorfismos del D10 al D19. (11) (12)
La Asporina es una glicoproteína que pertenece al grupo de proteínas ricas en residuos
de leucina (LRR), además hacen parte de esta familia, la decorina, el biglucano,
firbomodulina y condroadherina, estas proteínas se relacionan con diferentes
componentes de la matriz extracelular como el colágeno y factores de crecimiento como
el TGF-β. Es una proteína de la matriz cartilaginosa que es abundantemente expresada
en cartílago articular con OA y su expresión incrementa con la progresión de la
degeneración del cartílago articular (13).
Se sugiere que la ASPN actúa como un regulador negativo del TGF-β en el cartílago,
jugando un papel crítico en la etiología y patogénesis de la OA. La asporina regula
negativamente la condrogénesis en el cartílago articular bloqueando la interacción del
receptor TGF-β en la superficie celular e inhibe las señales TGF-β-Smad. La asporina y
TGF-β forman un acoplamiento funcional en el cartílago articular. Las señales de TGF-β
son críticas para mantener sano el cartílago articular. La supresión de las señales en los
condrocitos lleva a la OA. Es posible que la inhibición de la ASPN aumente la
regeneración del cartílago por incremento de la actividad TGF-β (11)(13)(14)
En estudios clínicos se logró determinar la asociación entre dos polimorfismos
funcionales de repeticiones de ácido aspártico (D13 y D14) en el gen de la Asporina en
la población japonesa con el desarrollo de OA de cadera y rodilla. La presencia del
polimorfismo D14 fue mucho más frecuente en el grupo de pacientes con OA comparado
con el grupo control, además se relacionó con la severidad radiográfica de la OA en esta
población y se determinó que tenía un poder inhibitorio mucho más marcado sobre el
TGF-B y sobre los genes que codificaban proteínas de la matriz cartilaginosa. Asimismo
se encontró que en el grupo control el polimorfismo más frecuente era D13, sugiriendo
que la presencia de este polimorfismo es un factor protector para el desarrollo de OA
(14).16 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Un estudio similar fue realizado en pacientes de origen griego encontrando la misma
asociación entre el alelo D14 y OA de rodilla. (9)
Por otra parte en un estudio realizado en el Reino Unido, no se encontraron diferencias
significativas en la frecuencia de presentación del alelo D14 en mujeres con OA de
rodilla; sin embargo, en hombres que iban a ser llevados a cirugía para reemplazo de
cadera por OA primaria se observó un aumento en la frecuencia del alelo D14. En los
pacientes controles se estableció que había una frecuencia mayor del alelo D14 en
comparación con los controles japoneses, sin embargo la frecuencia del alelo D13 fue
mayor. (15)
En un meta-análisis publicado en el año 2009 se incluyeron 5 estudios que valoraban la
relación entre el polimorfismo D 14 de la Asporina y OA de rodilla y cadera en
poblaciones diferentes de Japón, China, Grecia, España y Reino Unido concluyéndose
que existe asociación global entre el polimorfismo D14 y la OA de rodilla (OR =1.46
intervalo de confianza 95%:1.14–1.87 p= 0.003), pero con heterogeneidad significativa
(p= 0.047); esta heterogeneidad pudo ser debida a la diferencia entre los criterios de
inclusión entre los pacientes de los diferentes estudios.(16)
Se realizó un análisis por grupos étnicos encontrando una fuerte asociación entre el
polimorfismo D14 y la presencia de OA de rodilla para pacientes asiáticos (OR = 1.95
intervalos de confianza 95%:1.49–2.55, p = 0.0000013), y heterogeneidad no
significativa (p= 0.535); mientras que para los pacientes europeos no hubo asociación del
alelo D14 con OA de rodilla (OR 1.14 intervalo de confianza 95%; 0.93–1.39, p= 0.20) y
heterogeneidad no significativa p= 0.90 (16).
Las diferencias reportadas por cada grupo de investigadores en diferentes países
pueden ser resultado de diferencias étnicas en la frecuencia de estos alelos, además de
la influencia de factores ambientales, demográficos etc.
En población colombiana no se conoce la frecuencia de los polimorfismos del gen de la
Asporina, por lo que mediante este estudio se pretende determinar los polimorfismos del
gen y su frecuencia en el grupo de pacientes y controles colombianos e investigar si
determinado polimorfismo del gen de la Asporina se relaciona con OA primaria de rodilla
y formas severas radiográficas de la enfermedad.Marco Teórico 17
Por esta razón, los objetivos de este estudio consisten en determinar los polimorfismos
del gen de la Asporina en un grupo de pacientes Colombianos con Osteoartritis primaria
de rodilla, determinar si existe la asociación con un determinado polimorfismo del gen de
la Asporina en pacientes con OA de rodilla y evaluarlo como predictor de severidad de la
enfermedad en un grupo de pacientes colombianos. Se plantea que mediante la
determinación de este polimorfismo en nuestra población se podrá identificar grupos de
alto riesgo para desarrollar OA severa de rodilla, con el fin de hacer intervenciones
precoces en los factores de riesgo modificable y disminuir la carga de la enfermedad.18 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos2. Planteamiento del problema y justificación
científica
La Osteoartritis (OA) es una enfermedad articular degenerativa caracterizada por dolor
articular y pérdida progresiva e irreversible del cartílago articular (1,17). Se clasifica en
OA primaria o idiopática y en OA secundaria. Afecta principalmente a la articulación de la
rodilla, en segundo lugar se encuentra las articulaciones de la mano, la OA de cadera es
menos común que sus formas en rodilla y mano (3).
Es la enfermedad articular más frecuente en Estados Unidos, se estima que afecta a
cerca de 27 millones de personas (17,19), y su prevalencia ha venido en aumento en los
últimos años. La OA de rodilla y de cadera afectan al 6% y 3% de la población
estadounidense mayor de 30 años (3).
La prevalencia de la enfermedad varía de acuerdo a los parámetros utilizados para su
definición, la articulación afectada y las características de la población estudiada, en el
estudio de Framinghan la prevalencia de OA de rodilla en población mayor de 45 años
fue de 19.2% y la de OA de mano fue de 27.2% (3). En Colombia no existen datos
acerca de la prevalencia ni la incidencia de la enfermedad; sin embargo en la consulta
externa de Reumatología de la Unidad de Reumatología de la Universidad Nacional de
Colombia cerca del 12% de los pacientes que acuden a consulta tienen diagnóstico de
OA.20 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Por su carácter progresivo e irreversible la OA produce discapacidad y limitación física,
disminuyendo la calidad de vida de la población afectada. Un estudio conducido por el
CDC y la Escuela de Salud Pública de Harvard encontró que la OA es la quinta causa de
discapacidad en estadounidenses de edad avanzada después de las enfermedades
cardiovasculares, cerebrovasculares y enfermedades pulmonares (17).
Debido a esto la OA tiene un impacto económico extremadamente alto, no solo por los
costos directos asociados al tratamiento y al manejo médico, sino por los costos
indirectos generados por la pérdida de salarios, pérdida de productividad y los gastos
derivados del cuidado en el hogar. Varios estudios han tratado de determinar estos
costos, un análisis reciente basado en una base de datos de reclamaciones que
comprende 5 millones de personas aseguradas estimó los costos indirectos en US
$4603 por persona anualmente y los costos directos por grupo de edad para menores
de 65 años en US $5294 por persona anualmente y para mayores de 65 años en US
$5704 por persona anualmente (17), por lo que representa grandes costos para los
sistemas de salud.
En cuanto al tratamiento, los objetivos se centran en control del dolor, mejorar la
funcionalidad y disminuir la discapacidad, sin embargo en el momento no se cuenta con
fármacos que modifiquen la enfermedad y su progresión, por lo que la enfermedad
continúa su curso clínico hacia la discapacidad.
Actualmente no se cuenta con predictores de la severidad de la enfermedad que
permitan identificar grupos poblacionales en alto riesgo de desarrollar formas clínicas y
radiográficas severas de OA de rodilla, mano y/o cadera por lo que el objetivo de estePlanteamiento del problema y justificación científica 21
estudio consiste en encontrar la asociación de un determinado polimorfismo del ácido
aspártico en el gen de la Asporina en pacientes con OA primaria de rodilla, mano y/o
cadera como previamente se ha reportado en la literatura, y evaluarlo como predictor de
severidad de la enfermedad en la población colombiana. Mediante la determinación de
este polimorfismo en nuestra población se podrá identificar grupos de alto riesgo para
desarrollar OA de rodilla, mano y/o cadera severa y plantear intervenciones precoces en
los factores de riesgo modificable y disminuir la carga de la enfermedad.(17)
En la revisión de la literatura se encuentran principalmente artículos relizados en países
asiaticos, es de especial interes el artículo publicado por Rodríguez-López y Pombo-
Suaréz, es un estudio de casos y controles en población española, donde no se
encontraron diferencias significativas en los polimorfimos D13 y D14 del gen de la
asporina y la presencia de Osteoartritis de cadera, mano y rodilla, en el grupo etnico de
Europeos caucásicos. Estos hallazgos estan en relación con los estudios publicados por
el grupo del Reino Unido de Mustafa y Griego de Kaliakatsos, se considera que no hay
relación clara del polimorfismo del gen de la asporina y la presencia de OA en estas
poblaciones.(18)(15)(20)
El gen de la Asporina es uno de los más estudiados en la fisiopatología de la
Osteoartritis, dado su papel biológico en la homeostasis del cartílago, se han identificado
a través de diferentes estudios, polimorfismos específicos que estan relacionados con la
presencia de Osteoartritis de rodilla, mano y cadera principalmente. Los polimorfismos
más representativos son el D13 y D14, no siendo los unicos, pero estos son en los que
se ha demostrado una relación con la enfermedad y son los de principal interes en los
diferentes estudios.(15)(19)22 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
En una revisión de la literatura más extensa y dirigida a buscar estudios en grupos
poblacionales similares al Colombiano, no se encuentran estudios en el continente
Americano relacionados con el estudio de la susceptibilidad genética en la etiologia de la
Osteoartritis, en este caso no hay estudios de los polimorfismos del gen de la Asporina y
su relación con las diferentes presentaciones clinicas y radiológicas de la enfermedad, lo
anterior hace que este estudio sea el primer esfuerzo en America.Planteamiento del problema y justificación científica 233. Objetivo del Trabajo e Impacto Esperado
3.1 Objetivo General
Determinar la asociación de los polimorfismo D13 y D14 del gen de la asporina con
formas de Osteoartritis Primaria de mano, cadera y rodilla en un grupo de pacientes
colombianos
3.2 Objetivos Específicos
1. Identificar los polimorfismos del gen de la asporina en un grupo de pacientes
colombianos con osteoartritis de mano, cadera y rodilla.
2. Establecer la frecuencia de éstos polimorfismos del gen de la Asporina en un
grupo control.
3. Comparar la frecuencia de éstos polimorfismos del gen de la Asporina en el
grupo de pacientes colombianos con osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o
cadera con la frecuencia encontrada en el grupo control.
4. Analizar la frecuencia de los polimorfismos D13 y D14 del gen de la Asporina
de pacientes Colombianos con osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o
cadera, y compararlas con la frecuencia de éstos polimorfismos reportados
previamente en la literatura mundial.
5. Buscar la asociación de los polimorfismos del gen de la asporina y formas
severas de la enfermedad a nivel radiológico.26 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
6. Determinar la asociación de los polimorfimos de gen de la asporina y su
expresión en la presentación clínica de la enfermedad.
3.3 Resultados Esperados
1. Determinar los polimorfismos D13 y D14 del gen de la Asporina y la frecuencia
de éstos en un grupo de pacientes con OA de rodilla, mano y/o cadera, y en el
grupo control.
2. Determinar si los resultados de la frecuencia de los polimorfismos D13 y D14 del
gen de la Asporina permite establecer una asociación entre éstos polimorfismos y
la osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o cadera en la población a estudio.
3. Establecer si existe relación entre la presencia de los polimorfismos D13 y D14
del gen de la Asporina y la severidad radiográfica de la osteoartritis primaria de
rodilla, mano y/o cadera en la población a estudio.
4. Comparar los hallazgos encontrados en la población colombiana a estudio con
los resultados reportados a nivel mundial
5. Obtener la información necesaria para postular a los polimorfismos D13 y D14 del
gen de la Asporina como predictores de severidad de la osteoartritis primaria de
rodilla, mano y/o cadera en la población colombiana.
3.4 Impacto EsperadoObjetivo del Trabajo e Impacto Esperado 27
3.4.1 Impacto Clínico
La Osteoartritis de rodilla, mano y/o cadera es una enfermedad que genera un gran
impacto sobre la calidad de vida de las personas produciendo una limitación física y
funcional progresiva, por esto, la determinación de los polimorfismos D13 y D14 del gen
de la Asporina en la población colombiana con OA de rodilla, mano y/o cadera a estudio
permitirá identificar si éstos polimorfismos se relacionan con OA de rodilla, mano y/o
cadera y con formas severas radiográficas de la enfermedad, de esta manera
detectando estos polimorfismos en la población es posible identificar los pacientes que
a largo plazo desarrollen una forma severa de la enfermedad lo que posibilitará realizar
intervenciones tempranas más eficaces para tratar de mitigar los factores de riesgo
modificables en la población susceptible (prevención primaria).
La intervención sobre estos riesgos modificables modifica el curso de la enfermedad,
disminuye la limitación física y funcional y mejora el manejo del dolor, lo que representa
una mejoría en la calidad de vida de los pacientes.
3.4.2 Impacto en la Educación
- A través del desarrollo de proyectos de investigación que vinculen estudiantes de
pregrado y posgrado en el grupo de investigación de la Unidad de Reumatología de la
Universidad Nacional de Colombia se fortalece la generación de talento humano con
capacidad crítica e investigativa, formando estudiantes de pregrado y posgrado de
Medicina de la Universidad Nacional de Colombia.28 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
3.4.3 Impacto en Ciencia y Tecnología
-Se determinarán los polimorfismos D13 y D14 del gen de la Asporina en un grupo de
pacientes colombianos con Osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o cadera, y la
frecuencia de éstos comparadas con controles, estos datos son importantes desde el
punto de vista poblacional por que nos aporta información acerca de la genética de
nuestra población.
-Se comparará con los resultados reportados a nivel mundial.
-Se correlacionara los polimorfismos D13 y D14 del gen de la Asporina, su frecuencia
con la severidad de la enfermedad en la cohorte de pacientes colombianos con
Osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o cadera.
-Participación en Congresos Nacionales e Internacionales.
-Se realizará la divulgación científica de los datos obtenidos en la investigación en alguna
revista indexada internacional.
- Se realizará la divulgación científica de los datos obtenidos en la investigación en
alguna revista indexada nacional.Objetivo del Trabajo e Impacto Esperado 29
- Se apoyará la formación de estudiantes de pregrado y posgrado de Medicina de la
Universidad Nacional de Colombia.4. Metodología
4.1 Descripción
Estudio de casos y controles. Los casos se definen como personas mayores de 55 años
con diagnóstico clínico y radiográfico de OA de rodilla, mano y/o cadera, que deseen
participar en el estudio, hayan firmado el consentimiento informado y no cumplan criterios
de exclusión. Los controles deberán ser personas mayores de 55 años, que deseen
participar en el estudio y no tengan sintomatología de OA de rodilla, mano y/o cadera,
hallazgos al examen físico sugestivos de OA de rodilla, mano y/o cadera y en la
radiografía de estas articulaciones una graduación de 0 (cero) en la escala de Kellgren
Lawrence (20).
El grupo de casos se subdividirá en subgrupos de acuerdo con la clasificación
radiográfica de severidad de Kellgren Lawrence. Se realizará un análisis estratificado de
acuerdo con edad, sexo, tiempo de evolución de la enfermedad.
4.2 Tipo de Estudio32 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Se realizara un estudio de casos y controles con una duración estimada de 2 años a
partir del primero de junio de 2011.
4.3 Población a Estudio
Pacientes mayores de 55 años valorados en la consulta externa del servicio de
Reumatología de la Universidad Nacional de Colombia en la Clínica Universitaria Carlos
Lleras Restrepo en la ciudad de Bogotá Colombia con diagnostico clínico y radiológico de
osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o cadera de acuerdo con los criterios de
clasificación del Colegio Americano de Reumatología.
Se convocará aquellos pacientes de la base de datos de la consulta externa de
Reumatología con diagnóstico de OA de rodilla, mano y/o cadera para una jornada de
Osteoartritis, en la cual se les realizarán conferencias acerca de la enfermedad, talleres
de prevención y se les informará acerca de los objetivos del proyecto de investigación. A
quienes deseen participar y firmen el consentimiento informado, se les realizará una
valoración clínica mediante un cuestionario de historia clínica dirigida a OA de rodilla,
mano y/o cadera, examen físico completo, además se les realizará una radiografía
simple Antero posterior de la rodilla, mano y/o cadera y se les tomará la muestra de
sangre.
Los controles serán pacientes de la consulta externa de geriatría de la Universidad
Nacional de Colombia en la Clínica Universitaria Carlos Lleras Restrepo, mayores de 55Metodología 33
años, sin evidencia clínica ni radiográfica de osteoartritis primaria de rodilla, mano y/o
cadera, y que no cumplan criterios de exclusión. Se convocaran estos pacientes a una
jornada de prevención de la enfermedad, se les realizaran talleres de prevención primaria
y secundaria de enfermedades osteoarticulares y se les explicarán los objetivos del
proyecto de investigación. A los pacientes que deseen participar y firmen el
consentimiento informado, se les realizará una valoración clínica completa, examen
físico dirigido, se les tomará una única muestra de sangre venosa y una única radiografía
simple antero posterior de rodilla, mano y/o cadera. Se incluirán un control por cada caso.
Las muestras de sangre serán llevadas al Laboratorio del Departamento de Bioquímica
de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional para realizar la extracción del
DNA, la amplificación del gen y la determinación de los polimorfismos del gen de la
Asporina se enviara a un laboratorio especializado.
Las radiografías de rodilla, mano y/o cadera serán analizadas en conjunto con un
especialista en Radiología, mediante la escala de Kellgren Lawrence.
Dentro del consentimiento informado se incluye la información necesaria del proyecto de
Investigación en un lenguaje claro (ver anexo2), se explica los objetivos y justificación del
proyecto, las actividades a realizar y los posibles riesgos. Posteriormente se resolverán
las inquietudes acerca del proyecto de investigación, acerca de la enfermedad y, si el
paciente esta de acuerdo en participar, deberá firmar con nombre completo y cédula de
ciudadanía ante la presencia de 2 testigos mayores de edad.34 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
4.4 Criterios de Inclusión
Pacientes mayores de 55 años con evidencia clínica y radiográfica de osteoartritis
primaria de rodilla, mano y/o cadera y que cumplan criterios diagnósticos del colegio
americano de reumatología para OA de rodilla, mano y/o cadera que deseen participar en
el estudio previa autorización mediante firma del consentimiento informado.
Se incluirán pacientes de la consulta externa de Reumatología de la Universidad
Nacional, previa firma del consentimiento informado. Se incluirán aquellos pacientes
mayores de 55 años con diagnóstico clínico y cambios radiológicos de osteoartritis
primaria de rodilla de acuerdo con los criterios de clasificación clínicos y de laboratorio de
OA de rodilla del Colegio Americano de Reumatología, ACR, (21), detallados a
continuación:
Dolor en la rodilla y:
1. Edad mayor a 50 años.
2. Rigidez matinal menor a 30 minutos.
3. Crépitos al movimiento activo.
4. Sensibilidad a la palpación de los márgenes de la articulación.
5. Alargamiento del hueso notado a la exanimación.
6. Pérdida de calidez sinovial a la palpación.
7. Velocidad de sedimentación globular menor a 40 mm/hora.
8. Factor Reumatoideo negativo o a títulos bajos (menos a 1:40).
9. Liquido sinovial sugestivo de OA (viscoso, claro y/o conteo de células menor a
2000 células/mm3)Metodología 35
El paciente será clasificado como OA de rodilla si presenta dolor en rodilla y cumple 5 o
más criterios.
Criterios de Clasificación ACR para OA de mano (22):
Dolor en las manos, articulaciones dolorosas o rigidez más:
- Agrandamiento de los tejidos duros de dos o más de 10 articulaciones seleccionadas
más:
- Menos de tres articulaciones metacarpofalángicas inflamadas más:
- Agrandamiento de los tejidos duros de dos o más articulaciones interfalángicas distales
ó:
- deformidad de dos o más de 10 articulaciones seleccionadas
Las 10 articulaciones seleccionadas son la segunda y tercera articulaciones
interfalángicas distales, la segunda y tercera articulaciones interfalángicas proximales y la
primera articulación carpometacarpiana (de ambas manos).
Criterios de Clasificación ACR para OA de cadera (23):
Dolor de cadera y por lo menos dos de los siguientes:
- VSG inferior a 20 mm por hora
- Osteofitos acetabulares o femorales en la radiografía
- Estrechamiento del espacio articular en las radiografías36 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
4.5 Criterios de Exclusión
Pacientes con osteoartritis secundaria, inicio de los síntomas antes de los 40 años.
Antecedente de cirugía de rodilla, antecedente de trauma o lesión del ligamento cruzado
anterior, fracturas de menisco.
Pacientes con Artritis Reumatoide, Lupus Eritematoso Sistémico, osteoporosis, Artritis
reactiva, espondiloartropatías seronegativas, artropatía por depósito de cristales (urato
monosódico, hidroxiapatita, pirofosfato cálcico).
4.6 Variables Clínicas de Medición
Género, edad actual, lugar nacimiento de la madre, lugar de nacimiento del padre, lugar
nacimiento paciente, procedencia paciente, antecedentes personales y familiares, peso,
talla, dolor articular en rodillas, manos, dedos de manos a nivel de interfalangica
proximal y distal y primera metacarpiana, cadera, tiempos de evolución de los síntomas,
rigidez articular, crepitos articulares, limitación movilidad articular, nodulos de heberden y
bouchard.
4.7 Variables Paraclinicas de Medición
Radiografías anteroposteriores y laterales de rodillas, manos y cadera, se evaluara la
disminución del espacio articular, se determinara la presencia de osteofitos y seMetodología 37
clasificara según la escala de kelgren-lawrence; además se determinara el polimorfismo
del gen de la asporina mediante técnicas de biologia molecular.
4.8 Métodos
El tamaño de la muestra será calculado usando como criterio la menor frecuencia del
polimorfismo reportada en los estudios europeos, debido a que no existen datos acerca
de la frecuencia del polimorfismo en nuestra población. Simultáneamente se incluirá un
control por cada caso incluido. En el cálculo de la muestra se tuvo encuentra la menor
frecuencia de exposición de los casos en un 8.85%, el cálculo de intervalos de confianza
del 95%, un poder del 80% y se considero un OR significativo mayor de 2 , con los datos
previamente obtenidos se cálculo una muestra de 239 casos y 239 controles.
Éstos serán individuos mayores de 55 años sin evidencia clínica ni radiológica de
compromiso articular de la rodilla, mano y/o cadera. Posteriormente se obtendrá una
única muestra de sangre por cada participante para realizar el análisis del polimorfismo
del gen de la Asporina, este proceso se iniciara en el Departamento de Bioquímica de la
Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia y posterior a la extracción
del DNA, se enviara a un laboratorio especializado para la determinación del
polimorfismo del gen de la asporina.
Plan de análisis: Se hará la recolección y digitación de los datos en un formulario
diseñado en EPI-Info (CDC, Atlanta) y se analizarán con el programa STATA v. 10
(Texas). Se usará estadística descriptiva con medidas de tendencia central y de
dispersión apropiadas según la distribución de las variables. Se usará como indicador38 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
epidemiológico para la asociación entre variables categóricas el OR con su IC95% y
como indicador estadístico la prueba de chi2. Se hará un análisis estratificado según
grupos de IMC, severidad radiológica, grupos etáreos, grupos funcionales, raza, tiempo
de evolución de la enfermedad y sexo. La asociación y el equilibrio Hardy Weinberg se
medirá mediante el X2 Test. Los Odds Ratio y el 95% del intervalo de confianza se
calcularan respecto al menor alelo comparado con el mayor alelo.
Análisis de los pacientes: se incluirán pacientes que cumplan con los criterios de
inclusión y que hayan firmado el consentimiento informado, el grupo de casos se dividirá
en subgrupos dependiendo el grado de severidad de la enfermedad en la radiografía de
rodilla mano y/o cadera según los criterios de Kellgreen Lawrence (21):
0. Sin cambios radiológicos que sugieran OA.
1. Osteofitos en el margen de la articulación, en el caso de la rodilla en las espinas
tíbiales.
2. Disminución del espacio articular definido, osteofitos definidos.
3. Disminución del espacio articular asociado a esclerosis del hueso subcondral.
4. Pequeñas áreas pseudoquisticas con paredes escleróticas situadas usualmente
en el hueso subcondral.
Se clasificará en los siguientes subgrupos:
0 no OA.
1 OA dudosa.
2 OA mínima.
3 OA moderada.
4 OA severa.Metodología 39
Posteriormente el grupo de controles y de casos se clasificarán por grupo de edad,
sexo, raza, tiempo de evolución de la enfermedad definida como tiempo desde el inicio
de síntomas (dolor articular, dolor con la movilización, rigidez matinal), se analizaran y
compararan los datos de cada uno de los grupos.
Análisis Molecular
Después de la obtención de la muestra de sangre periférica se realizará la extracción del
DNA (Invitrogen - PureLink™ Genomic DNA). Se analizarán los polimorfismos del gen
de la Asporina en la población de estudio. Para la amplificación del microsatélite que
contiene las repeticiones del ácido aspártico se utilizará la reacción en cadena de la
polimerasa con los primers 5´-6-FAM-ATTCCTGGCTTTGTCCTCTG-3´ y 5´-
CTCGTGAATAGCACTGACATC. Estas metodologías se desarrollarán el Laboratorio de
Bioquímica de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia.
Para el secuenciamiento del DNA se empleará la tecnología de análisis MassArray de
Sequenom basado en la espectrofotometría de masas (MALDI-TOF mass spectrometry -
Sequenom MassArray System and iPLEX Gold genotyping chemistry).
4.9 Consideraciones Éticas40 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
La participación de los individuos del estudio será completamente voluntaria, se solicitará
la firma del consentimiento informado (Anexo 2) donde se encuentra consignada la
información necesaria del proyecto, los objetivos, los riesgos de la participación,
expresados en lenguaje cotidiano, además se resolverán las inquietudes que puedan
surgir durante el desarrollo del protocolo de Investigación.
El presente estudio cumple con los requisitos para la investigación en humanos según la
resolución 8430 de 1993 del Ministerio de Salud. De acuerdo al artículo 11 de la misma
resolución se pueden identificar dos categorías de riesgo para el presente estudio:
Riesgo mínimo: Examen físico de diagnóstico, extracción de sangre por punción venosa
única de aproximadamente 20 cc de sangre para extracción y análisis de DNA.
Riesgo mayor que el mínimo: Un estudio radiográfico en proyección Antero-posterior de
rodilla mano y/o cadera por paciente le confiere exposición a una dosis de radiación de
0.001 mSV que le supone al paciente un riesgo insignificante (menos de 1 en 1 millón) de
desarrollar cáncer después del examen según el Colegio Americano de Radiología (24).
El manejo de la historia clínica y demás información recolectada se realizará bajo las más
estrictas normas de confidencialidad previa autorización del comité de investigación y
ética de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional.
El presente estudio no pretende evaluar recursos profilácticos tampoco terapéuticos en
el tratamiento de la OA de rodilla, mano y/o cadera. Los pacientes continuarán con elMetodología 41
esquema de tratamiento sintomático validado actualmente en las guías de manejo actual
de la OA de rodilla, mano y/o cadera.
Los resultados se publicarán en revistas médicas nacionales o internacionales indexadas
o en congresos relacionados con el tema.
4.10 Propiedad Intelectual
La Propiedad intelectual se basa en el acuerdo 035 del 2003 del Concejo Académico de
la Universidad Nacional de Colombia.42 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos5. Presupuesto44 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos6. Cronograma de actividades
Fecha de inicio del Proyecto: 01 de junio de 2011.
Fecha de terminación: 01 de junio de 2013.
Duración: 24 meses.
ACTIVIDAD Mes Duración
inicio (meses)
1 14
1. Recolección de pacientes, firma de consentimiento
informado.
1 10
2. Jornadas de Osteoartritis de rodilla, mano y/o cadera.
1 14
3. Valoración clínica.
1 14
4. Toma de radiografías de rodilla, mano y/o cadera
1 14
5. Toma de muestras de sangre.
6 3
6.Procesamiento de las muestras de sangre
6 3
7.Extracción, amplificación y secuenciamiento del DNA
6 3
8. Análisis de las radiografías según escala de Kellgren
Lawrence.
6 2
9. Análisis de subgrupos poblacionales.
8 3
10. Análisis de polimorfismos.
8 3
11. Correlación polimorfismos severidad radiográfica de
OA de rodilla, mano y/o cadera.
8 3
12. Análisis Estadístico
9 3
13. Análisis de resultados
9 3
14. Redacción y propuesta de de Articulo.46 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianosAnexo A. Nombrar el anexo A de acuerdo con su contenido 477. Avances
Se presentan los avances del proyecto, siendo un estudio de casos y controles. El
tamaño de los controles según el cálculo previo es de 239 pacientes, en el momento
contamos con 136 casos debidamente incluidos en el estudio, lo que equivale a un
56.9%; respecto a los casos, siendo el número de pacientes a incluir 239, en el momento
contamos con 40 pacientes debidamente estudiados e incluidos en el estudio, esto
equivale a un 16.7%.
A continuación se presentan los datos netos de los controles, la edad promedio es de
76.2 años, las coomorbilidades más frecuentes de los pacientes fueron: Hipertensión
arterial en un 75.6%, la presencia de Accidente cerebrovascular en un 10.9%, Diabetes
Mellitus tipo 2 fue de 22.68%, Enfermedad pulmonar Obstructiva crónica en un 38.65%,
Enfermedad coronaria en un 12.6 %, Tabaquismo en el 22.68 %, Insuficiencia renal
cronica 5.04% e Insuficiencia Cardiaca Congestiva en el 10.92%, como las
coomorbilidades más importantes; ninguno de estos pacientes cumplia criterios clínicos
ni radiológicos compatibles con osteoartritis de manos, rodillas o cadera.
Los resultados netos obtenidos hasta ahora para los casos, se presentan a continuación:
Tabla 1. Datos basales de los casos n= 40.
Tabla 7-1: Datos basales de los casos n= 40
Edad (años) 72.05
Genero
Hombres 27.5% (11)
Mujeres 72.5% (29)
Estado civil
Casado 40%
Soltero 25%50 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Viudo 22.5 %
Unión libre 12.5 %
HTA 75%
DM 20%
Hipotiroidismo 12.5%
EPOC 22.5%
Tabaquismo 32.5%
Reemplazo articular 2.5%
Peso (kg) 69.1
Talla (cm) 155.35
OA de rodilla 75%
OA de mano 65%
OA de cadera 37.5%
En los datos anteriores, se observa la edad promedio es de 72.05 años, la mayor
prevalencia de Osteoartritis se presenta en las mujeres con 72.5 %, la OA de rodillas es
la más prevalente con un 75%, manor 65% y cadera en un 37.5%.
La osteoartritis de rodilla, se detalla en la siguiente tabla los datos más relevantes:
Tabla 2. Características de la AO de rodilla.
Tabla 7-2: Características de la AO de rodilla
OA rodilla
Mujeres 75.86%
Hombres 72.7%
T evolución enfermedad
Mujeres (meses) 83.45
Hombres (meses) 34.5
Clasificación radiológica
KL 0 0 %
KL 1 0%
KL 2 0%
KL 3 50%
KL 4 50%
Signos de inestabilidad rodilla 45%
Crepitos 77.5%
Rigidez rodilla
No rigidez 47.5%
Menos de 30 min 42.5%
30 min a 1 hora 10 %
más de 1 hora 0%Anexo A: Instrumento de recolección de datos 51
La prevalencia entre mujeres y hombres es muy similar, se identifica una diferencia
importante en el tiempo de evolución de la enfermedad, 83.45 meses para las mujeres y
34.5 meses para los hombres. La clasificación radiológica el 50 % respectivamente se
clasifico como estadío 3 y 4.
La Osteoartritis de cadera, se presenta acontinuación una tabla de datos.
Tabla 3. Características de la OA de cadera.
Tabla 7-3: Características de la OA de cadera
OA cadera
Mujeres 42.82 %
Hombres 18.1%
T evolución enfermedad
Mujeres (meses) 32.3
Hombres (meses) 42
Clasificación radiológica
KL 0 0 %
KL 1 0%
KL 2 7%
KL 3 73%
KL 4 20%
Se resalta la mayor prevalencia de osteoartritis de cadera en las mujeres con un 42.82 %
comparado con un 18.1% en los hombres, a nivel radiológico, el 73% de las radiografías
se asocio a Kellgren-lawrece 3, el 20% a grado 4 y el 7% a grado 2. La evaoluación de la
enfermedad para muejeres y hombres respectivamente fue de 32.3 y 42 meses.
Se presenta a continuación la tabla de los datos de osteoartritis de manos:
Tabla 4. Características de la OA de manos.
Tabla 7-4. Características de la OA de manos
OA manos
Mujeres 62.06 %
Hombres 72.7%
T evolución enfermedad
Mujeres (meses) 56
Hombres (meses) 6652 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianos
Clasificación radiológica
KL 0 0 %
KL 1 0%
KL 2 0%
KL 3 68%
KL 4 32%
Presencia de nódulos
Heberden 62.5%
Bouchard 42.5%
Rigidez manos
No rigidez 47.5 %
Menos de 30 min 42.5%
30 min a 1 hora 10%
más de 1 hora 0
La osteoartritis de manos, la mayor prevalencia se registro en el grupo de hombres, el
tiempo de evolución de la enfermedad para hombres y mujeres, fue respectivamente, 66
y 56 meses, la clasificación radiológica, el 32 % pertenece al grupo 4 y el 68 % al grupo
3. La presencia de nódulos de Heberden y Bouchard, fue respectivamente de 62.5 % y
42.5%; la rigidez de manos no se presento en el 47.5%, la rigidez con duración menor de
30 minutos se presento en el 42.5%, el grupo de 30 minutos a 1 hora fue el 10% y
ninguno presento rigidez matinal mayor a 1 horaA. Instrumento de recolección de
Información54 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
radiológica de la Osteoartritis Primaria en una muestra de pacientes colombianosAnexo A: Instrumento de recolección de datos 55B. Consentimiento InformadoAnexo A: Instrumento de recolección de datos 5960 Asociación de los polimorfimos D13 y D14 del gen de la Asporina con la presentación clínica y
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