Genetické faktory ovlivňující vznik osteoporózy

Osteoporóza je poměrně běžná choroba, která se projevuje úbytkem normálně mineralizované kostní tkáně. Běžně se pro tuto chorobu také používá termín řídnutí kostí, který je v konečném důsledku poměrně výstižný. Jisté je, že i osteoporóza je choroba, ke které existují výrazné genetické předpoklady. Některé z nich již byly objeveny, nicméně nová studie skupiny španělských vědců přichází se zcela novým objevem. Přisuzuje významnou roli změně v již dlouho známém genu, jehož mutace jsou častěji spojovány např. s abnormalitami ve srážení krve.

Na rozdíl od relativně vzácných chorob a syndromů, na které se genetický výzkum často zaměřuje, je osteoporóza poměrně běžnou chorobou. Uvádí se, že prevalence osteoporózy dosahuje v západních zemích 7 - 10 %, v České republice se potom jedná zhruba o 750 000 osob (Hrčková a Šarapatková, 2004). V celosvětovém měřítku pak šlo v roce 2003 o 323 miliónů osob ve věku 65 a více let. Předpokládá se, že toto číslo do roku 2050 stoupne až na neuvěřitelných 1550 miliónů osob (Christodoulou a Cooper, 2003). V kontextu těchto čísel je jasné, že v případě osteoporózy jde o velmi rozšířenou chorobu, kdy takto významný nárůst prevalence bude představovat významný medicínský, ale i ekonomický problém.

Jak již bylo řečeno v úvodu, osteoporóza je choroba projevující se celkovým úbytkem normálně mineralizované kostní tkáně. Kosti tedy doslova „řídnou". Ve skutečnosti je onemocnění mnohem komplexnější, neboť je narušena celá mikroarchitektura kosti. To vede v konečném důsledku k vyššímu riziku zlomenin (Hrčková a Šarapatková, 2004). Pro vznik zlomeniny v terénu osteoporózy je totiž zapotřebí mnohem menších sil, než pro vznik zlomeniny u zdravých kostí. Typickými zlomeninami jsou zejména zlomeniny obratlů, zlomeniny předloketních kostí a zlomeniny krčku kosti stehenní (Christodoulou a Cooper, 2003).

Osteoporózu je každopádně možné považovat za onemocnění s komplexní patogenezí. Obecně to jsou totiž negenetické i genetické faktory, které se při jejím rozvoji uplatňují. Genetickou stránku věci určitě nelze podceňovat a v současné době již byla objevena celá řada genů, které mohou hustotu kostní tkáně (a tím i vznik osteoporózy) do určité míry ovlivňovat (Duncan a Brown, 2008). Existuje několik forem tohoto onemocnění, které se vzájemně liší svými příčinami i věkem, ve kterém se rozvíjejí. Časté a známé formy osteoporózy jsou ty, které se vyskytují ve vyšším věku. Jedná se typicky o osteoporózu u postmenopauzálních žen a poté o tzv. stařeckou formu osteoporózy. Vznik osteoporózy u žen po menopauze je dáván do souvislosti s úbytkem ženských hormonů - estrogenů, které mají na hustotu kostní tkáně obecně pozitivní vliv (Christodoulou a Cooper, 2003). V této věkové kategorii je výskyt osteoporózy častější u žen. Nicméně samotný nedostatek estrogenů není jediným rozhodujícím faktorem, neboť osteoporóza se v této době rozvine u pouhé jedné třetiny žen (Hrčková a Šarapatková, 2004). Senilní neboli stařecký typ osteoporózy se již vyskytuje u mužského i ženského pohlaví a je důsledkem celoživotního úbytku kostní hmoty; nejvíce kostní hmoty má lidský jedinec přibližně ve věku 25 let (Hrčková a Šarapatková, 2004). Existuje celá řada specifických typů osteoporózy, které se mohou vyskytovat i v nižším věku. Jmenujme alespoň osteoporózu způsobenou nadbytkem glukokortikoidů, která se může objevit jak v případně některých endokrinologických poruch (Cushingův syndrom), tak i v případě dlouhodobého léčebného užívání glukokortikoidů - jak je tomu například u některých autoimunitních chorob (Christodoulou a Cooper, 2003).

Existuje celá řada rizikových faktorů, které zvyšují pravděpodobnost rozvinutí osteoporózy v průběhu celého života. Jedná se například o tyto faktory (Christodoulou a Cooper, 2003):

• Kouření
• Nadměrná konzumace alkoholických nápojů
• Nedostatek pohybu
• Nedostatek pohlavních hormonů (u obou pohlaví)
• Nízká tělesná hmotnost (podváha)
• Nutriční faktory (nedostatek vitamínu D a vápníku vpotravě)

Významným rizikovým faktorem osteoporózy je ovšem i výskyt této choroby u dalších rodinných příslušníků. Studie prováděné na dvojčatech nebo v rámci postižených rodin ukazují, že genetické faktory vznik osteoporózy ovlivňují poměrně významně (Williams a Spector, 2007). Dosavadní výzkumy odhalují celou řadu genů, které mají patrně určitou souvislost s rozvojem osteoporózy, například uveďme gen CALCR (lokalizace: 7q21.3), gen RIL (lokalizace: 5q31.1) nebo gen ESR1 (lokalizace: 6q25.1) (OMIM: 166710). Existují i další geny, jejichž polymorfizmy (varianty) by mohly riziko osteoporózy zvyšovat. Nicméně v současné době chybí podrobnější studie, které by přímou souvislost variant těchto genů a osteoporózy potvrdily (Duncan a Brown, 2008).

S novinkou ve výzkumu genetických předpokladů k osteoporóze přichází španělští autoři. Ve své studii (Agueda et al., 2010) zkoumali četnost osteoporotických zlomenin u skupiny postmenopauzálních španělských žen. Vědci u těchto žen vyšetřovali některé kandidátní geny pro osteoporózu, kde pátrali po určitých variantách, které by měly statisticky významnou asociaci se vznikem osteoporotických zlomenin. Pouze v jediném případě byly výsledky statisticky významné a to v případě genu MTHFR. Gen MTHFR (lokalizace: 1p36.3) kóduje enzym metylentetrahydrofolát reduktázu, který se účastní přeměny aminokyseliny homocysteinu na aminokyselinu metionin (OMIM: 607093). Výsledky citované studie poukazují na to, že jednonukleotidový polymorfizmus (SNP) 677C>T (záměna cytosinu na pozici 677 za thymin) v genu MTHFR je spojený se zvýšeným rizikem osteoporózy. To je nepochybně zajímavé zjištění, neboť tento polymorfizmus je spíše známý v souvislosti s dalšími poruchami a patologiemi, které může způsobovat: patří sem například riziko tromboembolických příhod, aterosklerózy, Alzheimerovy choroby, schizofrenie či riziko narození potomka s určitými vývojovými vadami (Brustolin et al., 2010). Vědci poukazují na nutnost podobných studií, které by otestovaly klinický význam i dalších kandidátních genů. Pouze další studie totiž mohou pomoci rozkrýt složitou mozaiku, jakou genetika osteoporózy zajisté je.

Autor: Antonín Šípek

Zdroj: Medical News Today: Genetic Factor In Osteoporosis Discovered

Originální studie: Agueda L., Urreizti R., Bustamante M. et al. (2010) Analysis of three functional polymorphisms in relation to osteoporosis phenotypes: replication in a Spanish cohort. Calcif Tissue Int. 87(1):14-24.

Literatura:

Brustolin S., Giugliani R., Félix T. M. (2010) Genetics of homocysteine metabolism and associated disorders. Braz J Med Biol Res. 43(1):1-7.

Christodoulou C., Cooper C. (2003) What is osteoporosis? Postgrad Med J. 79(929):133-8.

Duncan E. L., Brown M. A. (2008) Genetic studies in osteoporosis--the end of the beginning. Arthritis Res Ther. 10(5):214.

Hrčková Y., Šarapatková H. (2004) Osteoporóza. Interni Med. 6(1):37-39.

Williams F. M., Spector T. D. (2007) The genetics of osteoporosis. Acta Reumatol Port. 32(3):231-40.

Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM (TM). Johns Hopkins University, Baltimore, MD. MIM Number: 166710: 6/30/2010: World Wide Web URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/

Online Mendelian Inheritance in Man, OMIM (TM). Johns Hopkins University, Baltimore, MD. MIM Number: 607093: 11/24/2009: World Wide Web URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/

Obrazové přílohy:

http://www.sxc.hu/

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray247.png

http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Illu_compact_spongy_bone.jpg