Osteoporozda aday genlere ait polimorfizmlerin incelenmesi
Investigation of candidate gene polymorphisms in osteoporosis
Yazar: ÖZLEM KURT
Danışman: PROF. DR. AYŞE CAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Osteoporoz = Osteoporosis ; Reseptörler-östrojen = Receptors-estrogen

Özet:
Osteoporoz, kişide artmış kırık riskine yol açan, bozulmuş kemik gücüyle karakterize olan iskelet bozukluğudur. Osteoporozda önemli aday genlerden olan östrojen reseptör alfa [(ER? (PvuII, XbaI)], tip I kollajen alfa1 (COL1A1 Sp1), D vitamini reseptörü [(VDR (FokI, TaqI)] ve beta3-adrenerjik reseptör (ADRB3 Trp64Arg) genlerine ait polimorfizmler, polimeraz zincir reaksiyonu (PZR), restriksiyon fragmanı uzunluk polimorfizmi (RFUP) ve agaroz jel elektroforezi teknikleri kullanılarak incelendi. Hasta ve kontrol gruplarında genotip ve allel dağılımları istatistiksel analizle incelenip, osteoporoz gelişiminde risk oluşturup oluşturmadıkları tespit edilmeye çalışıldı. Osteopeni ve osteoporoz gruplarında vücut kitle indeksi (VKİ) değerleri düşük bulunmuştur. Bu bulgu, yüksek VKİ değerinin osteoporoza karşı koruyucu etkisinin olduğunu desteklemektedir. Osteopeni ve osteoporoz gruplarında kemik mineral yoğunluğu (KMY), T ve Z skoru değerleri kontrol grubundakilere göre düşük gözlenmiştir. ER? (PvuII, XbaI), COL1A1 Sp1, VDR (FokI, TaqI), ADRB3 Trp64Arg polimorfizmlerine ait genotip ve allel frekansları, osteopeni ve osteoporoz gruplarında kontrol grubundakilere göre farklı bulunmamıştır. ER ? PvuII `PP' genotipinin ve ER ? XbaI `X' allelinin osteopeni riskini arttırdığı (`pp' genotipi ve `p' allel ile `xx' genotipi ve `x' allelin azalttığı) saptanmıştır. Ayrıca osteopenik grupta, XbaI `X' alleli düşük VKİ ile ilişkili bulunmuştur. Kontrol ve osteoporotik hasta grubunda ise ER ? PvuII ve XbaI genotiplerinin KMY, T skoru ve Z skoru değerleri üzerinde anlamlı etkisi saptanmamıştır. Osteopenik ve osteoporotik gruplarda VDR TaqI genotiplerinin KMY ve T skoru değerleri üzerinde anlamlı etkisi gözlenmemiştir. Kontrol grubunda ise, `t' alleli taşımanın düşük femur boynu Z skoru değeri ile ilişkili olduğu saptanmıştır. VDR FokI `ff' genotipinin, osteopenik grupta lomber vertebra KMY, T skoru ve Z skoru değerlerine, osteoporotik hastalarda ise `f' allelinin femur boynu KMY değerine pozitif etkisi gözlenmiştir. Kontrol grubunda ise böyle bir ilişkinin varlığına rastlanmamıştır. Bulgularımız COL1A1 Sp1 polimorfizmi `SS' genotipinin osteopeniklerde lomber vertebrada düşük KMY ve T skoru değerleri ile, osteoporotik hastalarda ise yüksek L2 T ve Z skoru değerleri ile ilişkili olduğuna işaret etmektedir. Ayrıca, osteopenik grupta COL1A1 Sp1 `Ss' genotipinin düşük VKİ ile ilişkili olduğu saptanmıştır. ADRB3 `Trp/Arg' genotipinin, osteoporoz hastalarında toplam kalça KMY, T ve Z skorları üzerinde, `Arg' allelinin ise femur boynu ve toplam kalça KMY, T ve Z skoru değerleri üzerinde pozitif etkisinin olduğu saptanmıştır. Ayrıca osteoporotik hastalarda `Arg' alleli yüksek VKİ ile ilişkili bulunmuştur. `Arg' allelinin VKİ üzerindeki arttırıcı etkisi ile de osteoporoz gelişimine karşı koruyucu bir rol oynadığını düşünmekteyiz.Anahtar Kelimeler: Osteoporoz, östrojen reseptörü, kollajen, D vitamini reseptörü, beta3-adrenerjik reseptör

Abstract:
Osteoporosis is a skeletal disorder characterized by compromised bone strength predisposing a person to an increased risk of fracture. Polymerase chain reaction (PCR), restriction fragment lenght polymorphism (RFLP) and agarose gel electrophoresis techniques were used to determine estrogen receptor alpha [ER? (PvuII, XbaI)], collagen type I alpha1 (COL1A1 Sp1), vitamin D receptor [VDR (FokI, TaqI)] and beta3-adrenergic receptor (ADRB3 Trp64Arg) gene polymorphisms which are candidate genes for osteoporosis. The genotype and allel frequencies were statistically measured in patient and control groups in order to detect whether these frequencies pose a risk about osteoporosis development. The body mass index (BMI) values were found to be lower in the osteopenia and osteoporosis groups. The finding supports that high BMI values have a protective effect against osteoporosis. The bone mineral density (BMD), T and Z score values in the osteopenia and osteoporosis groups were observed to be lower than the values in control group. The genotype and allel frequencies of ER? (PvuII, XbaI), COL1A1 Sp1, VDR (FokI, TaqI), ADRB3 Trp64Arg in the osteopenia and osteoporosis groups were not statistically different from the frequencies in the control group (p>0,05). It was ascertained that ER ? PvuII `PP? genotype and ER ? XbaI `X? allel increase the osteopenia risk, which`pp? genotype and `p? allel, `xx? genotype and `x? allel decrease the risk. In addition, in the osteopenic group, XbaI `X? allel was found to be related with lower BMI values. ER ? PvuII and XbaI genotypes in the control and osteoporotic groups have no significant effect on BMD, T and Z score values. It was observed that VDR TaqI genotypes in the osteopenic and osteoporotic groups have no significant effect on BMD and T score values. In the control group, `t? allel was found to be related with lower femoral neck Z score value. In the osteopenic group, VDR FokI `ff? genotype has a positive effect on lumbar spine BMD, T and Z score values, and also in the osteoporotic group `f? allel influences positively femoral neck BMD values. However, in the control group, the existence of such a relationship was not observed. While individuals with COL1A1 Sp1 `SS? genotype showed a significantly lower lumbar spine BMD and T score values in osteopenics, `SS? genotype showed higher L2 T and Z score values in the osteoporotic patients. Besides, in the osteopenic group, COL1A1 Sp1 `Ss? genotype was found to be related with lower BMI values. In osteoporotic patients, ADRB3 `Trp/Arg? genotype has a positive effect on total hip BMD, T and Z score values, and `Arg? allel also affects positively femoral neck and total hip BMD, T and Z score values. Furthermore, `Arg? allel was found to be related with high BMI values. We believe that `Arg? allel might have protective impact against osteoporosis development through its additive effect.Key Words: Osteoporosis, estrogen receptor, collagen, vitamin D receptor, beta3-adrenergic receptor.