Análisis de la influencia de factores genéticos y ambientales en el nivel de masa ósea en adultos jóvenes

Abstract

La osteoporosis es una enfermedad ósea caracterizada por la disminución de la densidad mineral ósea (DMO), el deterioro de la microarquitectura del hueso y el incremento del riesgo de fracturas. Está bien establecido que la osteoporosis es una enfermedad compleja determinada por múltiples factores genéticos y ambientales como la nutrición, la actividad física o la composición corporal entre otros. La adquisición del pico de masa óseo (PMO), definido como la cantidad de masa ósea alcanzada al final de la maduración esquelética, se ha identificado como un factor predictor del riesgo de osteoporosis. En la valoración de la masa ósea, el ultrasonido óseo cuantitativo (QUS) se ha propuesto como una técnica apropiada para la estimación de la salud ósea. La técnica QUS proporciona información de la arquitectura ósea reflejando así su microarquitectura, elasticidad y conectividad. Además, es un método no invasivo, conveniente, portátil y de bajo coste económico. Los parámetros de ultrasonido cuantitativo están determinados por factores genéticos, con una heredabilidad estimada del 74%. No obstante, la mayoría de los estudios que han investigado previamente la influencia de los factores genéticos en los parámetros óseos, se han centrado principalmente en la densidad mineral ósea (DMO) evaluada mediante absorciometría de rayos X de doble energía (DXA). Por otro lado, numerosos factores modificables como la actividad física, la ingesta nutricional o la composición corporal se han postulado como determinantes en la mineralización ósea. Sin embargo, el papel de los factores genéticos y ambientales en las propiedades óseas determinadas mediante QUS no se ha investigado en profundidad. Además, un número muy limitado de estudios previos han analizado los marcadores genéticos y ambientales que influyen en el estatus óseo en la adultez temprana, un periodo crucial para la adquisición del PMO. Teniendo en cuenta todas estas evidencias, el objetivo de esta Tesis Doctoral fue avanzar en el conocimiento sobre los factores genéticos y ambientales que podrían estar influyendo en la adquisición de la masa ósea en las etapas tempranas de la vida. Mediante una estrategia de selección de genes candidatos se investigó el posible papel de los genes VDR, ESR1, RANKL, RANK, OPG, LRP5, SOST, WNT16, SPTBN1, RSPO3, CCDC170, DKK1, GPATCH1 y TMEM135 como nuevos marcadores genéticos en la adquisición de masa ósea en adultos jóvenes. Los resultados obtenidos sugieren que variantes genéticas de los genes WNT16, LRP5 y RSPO3 podrían jugar un papel relevante en la adquisición del PMO en edades tempranas. En cambio, nuestros resultados no evidenciaron ninguna asociación significativa entre variantes genéticos del VDR, SOST, ESR1, RANKL, RANK, OPG, SPTBN1, CCDC170, MBL2/DKK1, TMEM135 y GPATCH1 y el parámetro de ultrasonografía, sugiriendo que estos marcadores genéticos no serían determinantes en los niveles de mineralización en etapas tempranas. Además, tras realizar un estudio de interacción génica se pudo observar una interacción entre el SNP rs9340799 del gen ESR1 y el SNP rs3736228 del gen LRP5 que alcanzó un alto grado de significación estadística. En relación a los factores ambientales, los hallazgos del presente trabajo sugieren que la masa magra y la actividad física intensa son importantes determinantes de la masa ósea en adultos jóvenes. Además, nuestros resultados apuntan que la ingesta de antioxidantes de alta calidad puede influir en los niveles de masa ósea en mujeres jóvenes. En conclusión, los datos obtenidos en la presente Tesis Doctoral muestran que tanto los factores genéticos (genes WNT16, LRP5 y RSPO3) como ambientales (nivel de actividad física, masa magra e ingesta de antioxidantes) estarían jugando un papel clave en la adquisición de la masa ósea en la adultez temprana. Así, en base al conocimiento actual se puede comenzar a esbozar un modelo de factores implicados en los niveles de masa ósea en adultos jóvenes. La identificación y caracterización de los marcadores genéticos y factores ambientales involucrados facilitará el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y actuaciones preventivas frente a la osteoporosis en esta etapa.