Genes and lifestyle interactions on bone metabolism indices
Authors: Γρηγορίου Ευφημία 
Published: September 2021

Η έλλειψη βιταμίνης D καθώς και οι παράμετροι της οστικής υπερηχοτομογραφίας (QUS), αποτελούν τους πιο σημαντικούς κλινικούς παράγοντες κινδύνου ευθραυστότητας των οστών. Πρόσφατα στοιχεία υποδεικνύουν ότι ο επιπολασμός της έλλειψης βιταμίνης D μπορεί να είναι κοινός σε χώρες που θεωρούνταν ως χαμηλού κινδύνου (π.χ. Μεσογειακές χώρες). Η γενετική συμβολή στην οστεοπόρωση είναι καλά προσδιορισμένη. Πρόσφατες μελέτες σάρωσης του γονιδιώματος (GWAS) αναγνώρισαν νέους γενετικούς τόπους που σχετίζονται με τους φαινοτύπους της σκελετικής υγείας.Σκοποί: Οι στόχοι της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι α) να αξιολογήσει την έλλειψη βιταμίνης D στον ελληνικό πληθυσμό, β) να αξιολογήσει τις τιμές των παραμέτρων QUS, γ) να προσδιορίσει την επίδραση των παραγόντων του τρόπου ζωής στα επίπεδα της βιταμίνης D και τις τιμές QUS, δ) να ταυτοποιήσει διατροφικά μοντέλα στον ελληνικό πληθυσμό και πως αυτά σχετίζονται με τα επίπεδα βιταμίνης D και τις παραμέτρους QUS και τέλος ε) η αξιολόγηση της επίδρασης μίας σειράς γενετικών δεικτών στους παραπάνω φαινοτύπους.Μέθοδοι: Η διατριβή έγινε στα πλαίσια της συγχρονικής μελέτης παρατήρησης OSTEOS. Η στρατολόγηση του πληθυσμού διεξήχθη από τον Ιούνιο του 2010 έως τον Ιούλιο του 2012. Στη μελέτη πήραν μέρος 970 ενήλικες από διάφορες περιοχές της Ελλάδας και συμπλήρωσαν το κατάλληλο ερωτηματολόγιο. Μετρήθηκε η 25(ΟΗ)D στον ορό με μέτρηση ενζυμικού ανοσοπροσδιορισμού (ELISA). Οι παράμετροι QUS, η εξασθένηση υπερήχων ευρείας ζώνης (BUA), η ταχύτητα του ήχου (SOS) και ο δείκτης ακαμψίας (SI) αξιολογήθηκαν με συσκευή “Achilles”. Ένα έγκυρο Ερωτηματολόγιο Συχνότητας Κατανάλωσης Τροφίμων (FFQ) χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση των διατροφικών συνηθειών του πληθυσμού. Για την εκχύλιση DNA, χρησιμοποιήθηκαν η συσκευή DNA iPrepTM και το κιτ αίματος iPrepTMPureLinkTMgDNA και η γονοτύπιση πραγματοποιήθηκε με την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης πραγματικού χρόνου (RT-PCR). Για στατιστική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε το IBM SPSS Statistics 21.0. Χρησιμοποιήθηκε ανάλυση της διακύμανσης για την εκτίμηση των παραγόντων που καθορίζουν την 25(OH)D ορού. Η ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) διεξήχθη για τον προσδιορισμό των διατροφικών μοντέλων.Αποτελέσματα: Ο Μέσος όρος των επιπέδων της 25(OH)D ορού του συνολικού πληθυσμού ήταν 20,00± 8,00 ng/mL. Η PCA ανάλυση ανέδειξε έξι διατροφικά μοντέλα να εξηγούν το 52,2 % της μεταβλητότητας των διατροφικών συνηθειών των συμμετεχόντων. Τα άτομα με 25(OH)D ≥ 20 ng/mL είχαν υψηλότερες τιμές SOS σε σχέση με αυτούς που είχαν 25(OH)D < 20 ng/mL. Ταυτοποιήθηκαν οι παράγοντες που καθόριζαν τα επίπεδα της 25(OH)D και βρέθηκαν να είναι ο Δείκτης Μάζας Σώματος (ΔΜΣ), η γήρανση (>65 ετών), η έκθεση στον ήλιο το καλοκαίρι, η οργανωμένη φυσική δραστηριότητα και η συμμόρφωση με το «γλυκό» διατροφικό μοντέλο. Επιπρόσθετα το «υγιεινό» διατροφικό μοντέλο προστάτευε τα επίπεδα 25(OH)D κατά τους χειμερινούς μήνες. Οι παράγοντες που καθορίζουν τις παραμέτρους QUS βρεθήκαν να είναι η ηλικία, ο ΔΜΣ, οι ώρες καθιστικών δραστηριοτήτων, η οργανωμένη φυσική δραστηριότητα και η συμμόρφωση με το «υγιεινό» διατροφικό μοντέλο. Από τη συμμετοχή τη μελέτης OSTEOS στην σύμπραξη GEFOS-GENOMOS αποκαλύφθηκαν, στις συνδυαστικές τυχαίες επιδράσεις, και τη μετα-ανάλυση των πληθυσμιακών μελετών, εννέα μονο-νουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (SNPs) να ξεπερνάνε το κατώφλι στατιστικής σημαντικότητας (P < 5 × 10-8) σε συσχέτιση με τους δείκτες ποσοτικής υπερηχοτομογραφίας στην πτέρνα. Παράλληλα με τους πολυμορφισμούς στα γονίδια που έχουν ήδη συσχετιστεί με την οστεοπόρωση, ESR1 (6q25.1: rs4869739, rs3020331, rs2982552), SPTBN1 (2p16.2: rs11898505), RSPO3 (6q22.33: rs7741021), WNT16 (7q31.31: rs2908007), DKK1 (10q21.1: rs7902708) και GPATCH1 (19q13.11: rs10416265), βρέθηκε και ένας καινούργιος πολυμορφισμός (rs597319) στο γονίδιο TMEM135, που πρόσφατα συνδέθηκε με την οστεοβλαστογένεση και την μακροβιότητα, να σχετίζεται σημαντικά με τις τιμές BUA και SOS. (P < 8.23 × 10-14). Στην μελέτη μας οι ομοζυγώτες για το Α αλληλόμορφο για τον πολυμορφισμό rs11520772 έχουν υψηλότερες τιμές SOS, σε σχέση με τους ομοζυγώτες στο ελλάσων αλληλόμορφο (Τ), λαμβάνοντας υπ’όψιν παράγοντες του τρόπου ζωής και βιοχημικές παραμέτρους. Οι ομοζυγώτες για το συχνό αλληλόμορφο (Α) για τον πολυμορφισμό rs597319 έχουν υψηλότερες τιμές SI συγκρινόμενοι με τους ομοζυγώτες για το σπάνιο αλληλόμορφο (G).Συζήτηση: Η μελέτη αυτή αναφέρει ότι η έλλειψη της βιταμίνης D είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στους υγιείς Έλληνες, άνδρες και γυναίκες. Αναλύονται επίσης τα διατροφικά μοντέλα του ελληνικού υγιούς πληθυσμού, καθώς και την επίδρασή τους στην συγκένρωση 25(OH)D ορού . Η συσχέτιση των διατροφικών μοντέλων με τις παραμέτρους QUS δεν έχει ερευνηθεί ποτέ πριν. Ερευνήθηκε επίσης η επίδραση ενός νέου πολυμορφισμού κοντά στο γονίδιο ΤΑΧ1ΒΡ1. Τέλος εκτιμήθηκε η επίδραση που έχει ο πολυμορφισμός rs597319 ο οποίος βρίσκεται σε ένα νέο γενετικό τόπο κοντά στο γονίδιο TMEM135 στους συμμετέχοντες της μελέτης OSTEOS. Απαιτούνται περισσότερες μελέτες για τη διερεύνηση του μηχανισμού δράσης αυτών των πολυμορφισμών στις παραμέτρους της σκελετικής υγείας. Η μελέτη καταδεικνύει την πολυπαραγοντική αιτιότητα των επιπέδων της 25(OH)D και των παραμέτρων QUS και επισημαίνει ότι απαιτείται περαιτέρω έρευνα για τον προσδιορισμό περισσότερων παραγόντων που σχετίζονται με την κατάσταση της βιταμίνης D και την υγεία των οστών.