Μελέτη της έκφρασης γονιδίων και πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην εμφάνιση άσηπτης νέκρωσης των οστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η οστεονέκρωση (ΟΝ) είναι μια νόσος που οδηγεί σε καταστροφή της μηριαίας κεφαλής (ΜΚ). Η ισορροπία μεταξύ οστεοβλαστών-οστεοκλαστών είναι πολύ σημαντική για την οστική μάζα και ορισμένα από τα μόρια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη και διαφοροποίηση αυτών των κυττάρων είναι οι BMPs, η ομάδα των OPG-RANK-RANKL καθώς και οι κυτταροκίνες. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε η έκφραση των BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, OPG, RANKL και RANKL σε γονιδιακό και πρωτεϊνικό επίπεδο, στη φυσιολογική και νεκρωτική περιοχή των ΜΚ ασθενών με ΟΝ. Επίσης μελετήθηκε η παρουσία ή απουσία πολυμορφισμών των γονιδίων των κυτταροκινών IL-1a/IL-1R/IL-1RA/IL-4Rα/IL-1β/IL-12/γIFN/TGF-β/TNF-α/IL-2/IL-4/IL-6/IL-10 σε ασθενείς με ΟΝ. ΥΛΙΚΟ-ΜΕΘΟΔΟΙ: Η έκφραση των παραπάνω γονιδίων μελετήθηκε με ποσοτική RT-PCR σε φυσιολογική και νεκρωτική περιοχή 42 ΜΚ, που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης ολικής αρθροπλαστικής ισχίου. Τα επίπεδα των αντίστοιχων πρωτεϊνών μελετήθηκαν με τη Western Blot ανάλυση. Όσον αφορά τους πολυμορφισμούς των κυτταροκινών, απομονώθηκε DNA από το περιφερικό αίμα 112 ασθενών με ΟΝ και 438 φυσιολογικών ατόμων. Το DNA μελετήθηκε με την PCR-SSP μέθοδο και τη χρήση του Protrans kit. Η στατιστική ανάλυση έγινε με χ2-test (p<0.05). ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Τα επίπεδα mRNA μεταγράφων των BMP-2 και BMP-6 γονιδίων ήταν υψηλότερα στη φυσιολογική περιοχή σε σχέση με τη νεκρωτική (BMP-2 και BMP-6, φυσιολογική vs νεκρωτική: 16,8 vs 6,8 και 1,75 vs 1,64, αντίστοιχα) σε αντίθεση με την BMP-4 που ήταν υψηλότερη στη νεκρωτική περιοχή. Τα επίπεδα μεταγράφων OPG, RANKL και RANK ήταν υψηλότερα στη νεκρωτική περιοχή (φυσιολογική vs νεκρωτική, OPG: 3,53 vs 4,45, RANK: 0,83 vs 0,98, RANKL: 0,27 vs 0,77). Στο πρωτεϊνικό επίπεδο, η BMP-2 ήταν υψηλότερη στη φυσιολογική περιοχή, ενώ οι BMP-4 και BMP-6 στη νεκρωτική (φυσιολογική vs νεκρωτική: BMP-2: 0,67 vs 0,64, BMP-4: 0,51 vs 0,61, BMP-6: 0,52 vs 0,56). H έκφραση της BMP-7, τόσο σε γονιδιακό όσο και σε πρωτεϊνικό επίπεδο, δεν εμφάνισε καμία διαφορά μεταξύ φυσιολογικής και νεκρωτικής περιοχής. Επίσης τόσο η πρωτεΐνη OPG όσο και η RANKL ήταν υψηλότερες στη νεκρωτική περιοχή (φυσιολογική vs νεκρωτική, OPG: 0,57 vs 0,62, RANKL: 0,48 vs 0,50), ενώ η RANK δεν ήταν δυνατό να μετρηθεί. Τέλος από την γονοτύπηση των κυτταροκινών προέκυψε πως οι γονότυποι TC (θέση -889) της IL-1α και ο GA (θέση -238) του TNFa είναι συχνότεροι στους ασθενείς σε σχέση με τα φυσιολογικά άτομα, ενώ αντίθετα ο γονότυπος CC (codon 25) του TGF-β και ο GG (θέση -1082) της IL-10 είναι συχνότεροι στα φυσιολογικά άτομα (p<0.05). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Τα διαφορετικά επίπεδα έκφρασης των BMPs και των OPG-RANK-RANKL γονιδίων μεταξύ φυσιολογικής και νεκρωτικής περιοχής υποδεικνύουν τον καθοριστικό ρόλο αλλά και τη διαφορετικού βαθμού συμμετοχή των μορίων αυτών στην ανάπτυξη της OΝ. Επιπλέον, η παρούσα μελέτη υποδεικνύει ένα διαφορετικό μηχανισμό ρύθμισης των παραπάνω γονιδίων ανάμεσα στη φυσιολογική και νεκρωτική περιοχή των ΜΚ. Η παρατήρηση ανομοιογένειας (ειδικά στην νεκρωτική περιοχή) των επιπέδων των mRNA και των αντίστοιχων πρωτεϊνών, υποδεικνύει την ύπαρξη μετα-μεταγραφικών μηχανισμών που ρυθμίζουν την έκφραση των παραπάνω γονιδίων ειδικά σε αυτή την περιοχή. Η μελέτη των συχνοτήτων των πολυμορφισμών και η σύνδεση ορισμένων γονοτύπων με την ομάδα των ασθενών, υποδεικνύει πως η παρουσία ενός ή και περισσοτέρων από τους προαναφερθέντες πολυμορφισμούς μπορεί να συμβάλει στον κίνδυνο εμφάνισης οστεονέκρωσης, ιδιαίτερα σε άτομα με υψηλό κίνδυνο όπως οι χρήστες κορτικοστεροειδών