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Osteoporose
RDB 2055
Bestimmung der Osteoporose-Risikoallele des
Vitamin D Rezeptors und des Collagen Typ
1-Gens
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Bei der Osteoporose handelt
es sich um eine generalisierte Knochenerkrankung, die charakterisiert
ist durch eine geringe Knochenmasse und eine gestörte Mikroarchitektur
des Knochengewebes. Die Erkrankung führt vor allem bei älteren
Patienten sowie Frauen nach der Menopause zu einem erhöhten Frakturrisiko.
Die Ätiologie der Osteoporose ist komplex und wird von einer
Reihe von Umweltfaktoren wie den Ernährungs-und Trinkgewohnheiten,
dem Kalciumgehalt der Nahrung, dem allgemeinen Lebensstill sowie hormonell
beeinflusst.
Darüber hinaus gibt es auch eine deutliche genetische Komponente.
Untersuchungen an Zwillingen zufolge sind etwa 80% der Variabilität
der Knochendichte innerhalb einer Population durch genetische Faktoren
verursacht. Die intensive Suche nach genetischen Markern führte
zur Identifizierung einiger Gen-Polymorphismen, die assoziiert sind
mit einer verringerten Knochendichte und damit einem erhöhten
Osteoporose-Risiko.
Typ I Collagen bildet das Hauptprotein der Knochenmatrix und wird
kodiert von den Collagen-Genen Typ 1
und 2
(COLIA1 und COLIA2). Mutationen in der kodierenden Region dieser Gene
führen zu schweren Formen von Osteogenesis imperfecta.
1996 wurde erstmals ein weit verbreiteter Polymorphismus -der assoziiert
ist mit einer reduzierten Knochendichte- im ersten Intron des COLIA1
Gens beschrieben,. Der Polymorphismus liegt in einer regulatorischen
Region des Gens, einer Bindungsstelle für den Trankriptionsfaktor
Sp1. Am Nukleotid +2046 findet sich ein Basenaustausch von G (Guanin
- Allel S) nach T (Thymidin - Allel s). Unter Kaukasiern haben 61,1%
den Genotyp SS (homozygot für das Allel S), 36,2% den Genotyp
Ss (heterozygot S und s) und 2,7% den Genotyp ss (homozygot s). Das
Allel s ist, mehreren Studien zufolge, assoziiert mit einer geringeren
Knochendichte und einem erhöhten Frakturrisiko. dies konnte von
der Gruppe um Uitterlinden et al in einer großangelegten Studie
an1778 postmenopausale Frauen bestätigt werden. Verglichen mit
den Frauen mit einem Genotyp SS hatten Frauen mit dem Genotyp Ss im
Durchschnitt eine 2% geringer Knochendichte im Oberschenkelhalsknochen
und in der Lendenwirbelsäule. Frauen mit dem Genotyp ss hatten
eine um 4% geringere Dichte im Oberschenkelhalsknochen und 6% in der
Lendenwirbelsäule
1994 beschrieben Morrison und Mitarbeiter einen Polymorphismus im
3´-Bereich des Vitamin D Rezeptor Gens, welcher in Korrelation
steht zur Osteoporosedisposition. Nach dieser Untersuchung lassen
sich 75% des genetischen Effekts der Variabilität der Knochendichte
auf diesen Polymorphismus zurückführen.
Die Sequenzvariation betrifft eine im Intron zwischen Exon 8 und 9
vorhandenen Schnittstelle des Restriktionsenzyms BsmI. Bei Vorhandensein
der Schnittstelle liegt das Allel b, bei Abwesenheit das Allel B vor.
Unter Kaukasiern haben 36% den Genotyp bb (homozygot für das
Allel b), 46% Bb (heterozygot b und B) und 18% BB (homozygot B). Mehreren
Studien in unterschiedlichen Populationen zeigten, dass das b-Allel
ist mit einer höheren Knochendichte assoziiert ist, der Genotyp
BB scheint dagegen mit einem signifikant erhöhten Frakturrisiko
assoziiert zu sein.
Die Untersuchung der Risikoallele VDR-B und COLIA1-s dient der frühzeitigen
Erkennung einer erblichen Veranlagung zur Osteoporose. Diese Genotypisierung
ermöglicht es den Betroffenen sich durch entsprechende Vorsorgemaßnahme
vor dem erhöhten Risiko osteoporotischer Frakturen später
im Leben zu schützen. Die Genotypisierung vermittelt darüber
hinaus auch nützliche Zusatzinformationen zur Osteodensitometrie.
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weiterführende
Literatur
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Relation of Alleles of the Collagen Type I?1 Gene to Bone Density
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