OBJECTIVES: The aim of the study was the evaluation of the rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene impact on bone mineral density and fracture risk in Slovak postmenopausal women. METHODS: One hundred and twenty-seven postmenopausal Slovak women with a diagnosis of osteopenia/osteoporosis were genotyped for rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene. Clinical and anthropometric data were obtained. DNA isolation was performed using a standard protocol. Genetic analyses of the rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene were performed by the TaqMan SNP genotyping assays. RESULTS: The study confirmed a statistically significant relationship using an association analysis between the rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene genotypes and body weight of the Slovak postmenopausal women with osteopenia/osteoporosis (p = 0.03). The study revealed a significant association of the risk T allele of the rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene with osteoporotic fractures (p = 0.038). The odds ratio confirmed 2.060 times higher risk of osteoporotic fractures in Slovak postmenopausal women with the presence of risk T allele of the rs1107946 COLIA1 gene polymorphism (OR = 2.060; 95% CI: 1.024-4.144). CONCLUSION: The results of this study revealed an association of T allele of the rs1107946 COLIA1 gene polymorphism with osteoporotic fractures in Slovak postmenopausal women with osteopenia/osteoporosis and suggest that the rs1107946 polymorphism of the COLIA1 gene may be a molecular biomarker usable in the management of osteoporosis.
- MeSH
- genotyp MeSH
- kostní denzita genetika MeSH
- lidé MeSH
- osteoporotické fraktury * komplikace MeSH
- osteoporóza * komplikace genetika MeSH
- polymorfismus genetický MeSH
- postmenopauza MeSH
- postmenopauzální osteoporóza * genetika komplikace MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Geografické názvy
- Slovenská republika MeSH
- MeSH
- alfa receptor estrogenů fyziologie genetika MeSH
- kolagen typu I, řetězec alfa 1 fyziologie genetika MeSH
- kolagen typu I fyziologie genetika MeSH
- kostní denzita * genetika MeSH
- LDL receptor related protein 5 fyziologie genetika MeSH
- lidé MeSH
- ligand RANK fyziologie genetika MeSH
- osteoporóza * genetika metabolismus patofyziologie MeSH
- osteoprotegerin fyziologie genetika MeSH
- polymorfismus genetický MeSH
- receptory kalcitriolu fyziologie genetika MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
The genetic landscape of diseases associated with changes in bone mineral density (BMD), such as osteoporosis, is only partially understood. Here, we explored data from 3,823 mutant mouse strains for BMD, a measure that is frequently altered in a range of bone pathologies, including osteoporosis. A total of 200 genes were found to significantly affect BMD. This pool of BMD genes comprised 141 genes with previously unknown functions in bone biology and was complementary to pools derived from recent human studies. Nineteen of the 141 genes also caused skeletal abnormalities. Examination of the BMD genes in osteoclasts and osteoblasts underscored BMD pathways, including vesicle transport, in these cells and together with in silico bone turnover studies resulted in the prioritization of candidate genes for further investigation. Overall, the results add novel pathophysiological and molecular insight into bone health and disease.
- MeSH
- celogenomová asociační studie MeSH
- fenotyp MeSH
- genetická pleiotropie MeSH
- genotyp MeSH
- genová ontologie MeSH
- kostní denzita genetika MeSH
- mapy interakcí proteinů MeSH
- mutace MeSH
- myši transgenní MeSH
- myši MeSH
- osteoblasty metabolismus patologie MeSH
- osteoklasty metabolismus patologie MeSH
- osteoporóza genetika metabolismus MeSH
- pohlavní dimorfismus MeSH
- promotorové oblasti (genetika) MeSH
- regulace genové exprese genetika MeSH
- transkriptom MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- mužské pohlaví MeSH
- myši MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Research Support, N.I.H., Extramural MeSH
- MeSH
- estradiol * genetika krev MeSH
- hodnocení rizik MeSH
- jednonukleotidový polymorfismus MeSH
- kostní denzita * genetika MeSH
- lidé MeSH
- osteoporotické fraktury * epidemiologie genetika krev MeSH
- testosteron genetika krev MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- komentáře MeSH
- souhrny MeSH
Pribúdajú dôkazy o tom, že kostný endokanabinoidný systém zohráva dôležitú úlohu v regulácii kostnej hmoty za fyziologických aj patologických podmienok. Oba hlavné endokanabinoidné ligandy (anandamid aj 2-arachidonoylglycerol), receptory endokanabinoidného systému – CB1-receptor (CB1R) a CB2-receptor (CB2R) a kľúčové enzýmy ich syntézy a degradácie sa nachádzajú, resp. sú exprimované v osteoblastoch aj osteoklastoch. Doterajšie štúdie génu CNR2 identifikovali viaceré rizikové a protektívne varianty sekvencie génu vo vzťahu ku kostnej hustote, resp. k osteoporóze. Selektívne CB1R-inverzní agonisti/antagonisti, resp. CB2R-inverzní agonisti/antagonisti sú kandidáti na prevenciu straty kostnej hmoty a kombinovanú antirezorpčnú a osteoformačnú liečbu osteoporózy.
Recent studies suggest an important role for the skeletal endocannabinoid system in the regulation of bone mass in both physiological and pathological conditions. Both major endocannabinoids (anandamid and 2-arachidonoylglycerol), endocannabinoid receptors – CB1-receptor (CB1R) a CB2-receptor (CB2R) and the endocannabinoid metabolizing enzymes are present or expressed in osteoblasts and osteoclasts. Previous studies identified multiple risk and protective variants of CNR2 gene dealing with the relationship to bone density and/or osteoporosis. Selective CB1R/ CB2R-inverse agonists/antagonists and CB2R-inverse agonists/antagonists are candidates for prevention of bone mass loss and combined antiresorptive and anabolic therapy for osteoporosis.
- MeSH
- agonisté kanabinoidních receptorů MeSH
- endokanabinoidy * fyziologie MeSH
- glyceridy MeSH
- kosti a kostní tkáň metabolismus MeSH
- kostní denzita fyziologie genetika MeSH
- kyseliny arachidonové MeSH
- lidé MeSH
- osteoblasty fyziologie MeSH
- osteoklasty fyziologie MeSH
- osteoporóza * genetika metabolismus MeSH
- receptor kanabinoidní CB1 genetika MeSH
- receptor kanabinoidní CB2 * fyziologie genetika MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- MeSH
- denzitometrie * metody využití MeSH
- klinické laboratorní techniky metody využití MeSH
- kostní denzita fyziologie genetika MeSH
- lidé MeSH
- menopauza * fyziologie genetika metabolismus MeSH
- osteoporóza * diagnóza etiologie prevence a kontrola MeSH
- preventivní lékařství metody trendy MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
Osteoporosis is a serious disease characterized by high morbidity and mortality due to atraumatic fractures. In the pathogenesis of osteoporosis, except environment and internal factors, such as hormonal imbalance and genetic background, are also in play. In this study candidate genes for osteoporosis were classified according to metabolic or hormonal pathways, which regulate bone mineral density and bone quality (estrogen, RANKL/RANK/OPG axis, mevalonate, the canonical circuit and genes regulating the vitamin D system). COL1A1 and/or COL1A2 genes, which encode formation of the procollagen 1 molecule, were also studied. Mutations in these genes are well-known causes of the inborn disease 'osteogenesis imperfecta'. In addition to this, polymorphisms in COL1A1 and/or COL1A2 have been found to be associated with parameters of bone quality in adult subjects. The authors discuss the perspectives for the practical utilization of pharmacogenetics (identification of single candidate genes using PCR) and pharmacogenomics (using genome wide association studies (GWAS) to choose optimal treatment for osteoporosis). Potential predictors of antiresorptive therapy efficacy include the following well established genes: ER, FDPS, Cyp19A1, VDR, Col1A1, and Col1A2, as well as the gene for the canonical (Wnt) pathway. Unfortunately, the positive outcomes seen in most association studies have not been confirmed by other researchers. The controversial results could be explained by the use of different methodological approaches in individual studies (different sample size, homogeneity of investigated groups, ethnic differences, or linkage disequilibrium between genes). The key pitfall of association studies is the low variability (7-10 %) of bone phenotypes associated with the investigated genes. Nevertheless, the identification of new genes and the verification of their association with bone density and/or quality (using both PCR and GWAS), remain a great challenge in the optimal prevention and treatment of osteoporosis.
- MeSH
- fraktury kostí epidemiologie genetika MeSH
- kostní denzita genetika MeSH
- lidé MeSH
- osteoporóza epidemiologie genetika MeSH
- polymorfismus genetický genetika MeSH
- rizikové faktory MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Osteoporóza je závažné onemocnění charakterizované vysokou morbiditou a mortalitou v důsledku atraumatických fraktur. Kromě vlivu vnějšího prostředí se v patogeneze osteoporózy uplatňují faktory vnitřní (hormonální nerovnováha a genetické pozadí). Článek podává přehled kandidátních genů pro osteoporózu, které klasifikuje podle metabolických okruhů regulujících minerální denzitu nebo kvalitu kosti (okruh estrogenní, RANKL/RANK/OPG, mevalonátový, okruh Wnt, geny pro kolagen a vitamin D). Zabývá se také perspektivou praktického využití farmakogenetiky (identifikace jednotlivých kandidátních genů pomocí PCR) nebo farmakogenomiky (plošné měření škály genů pomocí GWAS) při výběru optimální léčby osteoporózy. Potencionálními prediktory odpovědi na antiresorpční léčbu jsou geny pro ER, FDPS, Cyp19A1, VDR, Col 1A1 a gen pro signalizaci Wnt. Polymorfizmy genů CYP2C, ale také FDPS mohou naopak identifikovat nemocné s vysokým rizikem nežádoucí odpovědi na bisfosfonáty (osteonekróza čelisti). Limitujícím faktorem výzkumu genetiky osteoporózy je nedostatečný konsenzus výsledků asociačních studií. Vysvětlení kontroverzních výsledků lze hledat v rozdílných metodických přístupech (rozsah a homogenita souboru, etnické rozdíly nebo vazebná nerovnováha mezi geny). Klíčovým úskalím asociačních studií je nízká variabilita (7-10 %) kostních fenotypů, které souvisí se zkoumaným genem. Nicméně identifikace nových genů a ověřování jejich asociace s kostními parametry oběma metodami zůstává velkou výzvou s cílem optimalizace prevence a léčby osteoporózy.
Osteoporosis is a serious disease characterized by high morbidity and mortality due to atraumatic fractures. In pathogenesis of osteoporosis, except environment, internal factors, such as hormonal dysbalance and genetic background, are also in play. In this review, candidate genes for osteoporosis are classified accorging to metabolic or hormonal pathways, which regulate bone mineral density/and or quality (estrogen, RANKL/RANK/OPG, mevalonate, Wnt circuit, genes for collagen and vitamin D). Authors discuss the perspectives of practical utilization of pharmacogenetics (identification of single candidate genes using PCR) or pharmacogenomics (using genome wide association studies) in choise of optimal treatment of osteoporosis. Potentional predictors of effectivity of antiresorption therapy are genes ER, FDPS, Cyp19A1, VDR, Col1A1 and gene of Wnt pathway. Moreover, polymorphisms of CYP2C gene, but also FDPS may identify patients with high risk of undesirable effects of bisphosphonates (osteonecrosis of jaw). Unfortunately, results of the most association studies has not been confirmed by other investigators. The controversial results could be explained by different methodic approches in individual studies (different sample size, homogenity of investigated groups, ethnic differences or linkage disquilibrium between genes). Key cliff of association studies is low variability (7-10 %) of bone phenotypes associated with investigated genes. Nevertheless, identification of new genes and verification their association with bone denzity and/or quality using both PCR and genome wide association studies remain to be a great challenge targeting optimal prevention and treatment of osteoporosis.
- MeSH
- bisfosfonáty terapeutické užití MeSH
- estrogeny fyziologie genetika MeSH
- farmakogenetika * MeSH
- fenotyp MeSH
- kalcitonin genetika MeSH
- kostní denzita genetika MeSH
- lidé MeSH
- ligand RANK genetika MeSH
- osteoporóza * genetika MeSH
- polymorfismus genetický MeSH
- remodelace kosti * genetika MeSH
- signální dráha Wnt genetika MeSH
- vitamin D MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
- MeSH
- dítě MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- kostní denzita genetika MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- osteoporóza * genetika prevence a kontrola MeSH
- polymorfismus genetický MeSH
- vývoj kostí genetika MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
