The gene polymorphisms of COL1A1 and VDR in children with scoliosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Identification of the genetic prerequisites for development of spinal deformity.

Aim. The aim of the study was to assess the frequency of distribution of alleles and genotypes for polymorphisms −3731A/G (Cdx2) and +61968T/C (TaqI) of the VDR gene and −1997G/T and +1245G/T (Sp1) of the COL1A1 gene in children with scoliosis of various etiologies and in healthy children.

Materials and methods. Clinical genetic testing was performed in 154 children with congenital scoliosis, 145 children with idiopathic scoliosis, and 278 children without an orthopedic pathology. The molecular genetic testing was performed by PCR.

Results. Genotype tt/GG VDR gene incidence is twice as high in children with congenital scoliosis than in children who do not have scoliosis (11% and 5.2% of cases, respectively; χ² = 4.17; df = 1; p = 0.04).

Conclusion. We have found that children with the allele carriers t(C) and genotype tt(CC) in patients with congenital scoliosis were significantly more likely than children without scoliosis spinal deformity.

About the authors

Sergey V. Vissarionov

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics

Author for correspondence.
Email: turner01@mail.ru

MD, PhD, professor, Deputy
Director for Research and Academic Affairs, head of the
department of spinal pathology and neurosurgery

Russian Federation

Valentina I. Larionova

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: turner01@mail.ru

MD, PhD, professor, senior
research associate of the genetic laboratory

Russian Federation

Irina V. Kazarian

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: turner01@mail.ru

MD, research associate of the genetic
laboratory of the Center for rare and hereditary diseases in
children

Russian Federation

Alexandra N. Filippova

The Turner Scientific and Research Institute for Children’s Orthopedics

Email: alexandrjonok@mail.ru

MD

Russian Federation

Mikhail M. Kostik

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: turner01@mail.ru

MD, PhD, pediatrician, cardiorheumatologist,
associate professor

Russian Federation

Anna N. Voitovich

Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: turner01@mail.ru

consultant molecular technologies Academy of molecular medicine

Russian Federation

Elena V. Rotchev

Children’s Regional Clinical Hospital

Email: turner01@mail.ru

MD, orthopedic and trauma surgeon

Russian Federation

References

  1. Дудин М.Г., Асеев М.В., Белоног О.Л. Использование современных достижений молекулярной генетики в ортопедической практике // Оптимизированные технологии диагностики и лечения в детской травматологии и ортопедии. Ошибки и осложнения: материалы симпозиума детских травматологов-ортопедов России. – Волгоград, 2003. – С. 194–196. [Dudin MG, Aseev MV, Belonog OL. Ispol’zovanie sovremennykh dostizhenii molekulyarnoi genetiki v ortopedicheskoi praktike in Optimizirovannye tekhnologii diagnostiki i lecheniya v detskoi travmatologii i ortopedii. Oshibki i oslozhneniya: materialy simpoziuma detskikh travmatologov-ortopedov Rossii. Volgograd; 2003. P. 194-196 (In Russ.)]
  2. Системная патология соединительной ткани: Руководство для врачей / Под ред. Ю.И. Строева, Л.П. Чурилова. – СПб.: Элби-СПб, 2014. – 368 с. [Sistemnaya patologiya soedinitel’noi tkani: Rukovodstvo dlya vrachei. Ed by Yu.I. Stroeva, L.P. Churilova. Saint Petersburg: Elbi-SPb; 2014. 368 p. (In Russ.)]
  3. Giampietro PF, Blank RD, Cathleen LR, et al. Congenital and idiopathic scoliosis: clinical and genetic aspects. Clin Med Res. 2003;1(2):125-136. doi: 10.3121/cmr.1.2.125.
  4. Полоников А.В., Рыжков И.И., Солодилова М.А., и др. Связь полиморфизма +61G>A гена эпидермального фактора роста с риском развития идиопатического сколиоза // Медицинская генетика. – 2011. – № 3. – С. 35–36. [Polonikov AV, Ryzhkov II, Solodilova MA, et al. Relationship between polymorphism +61G>A of the EGF gene and risk of idiopathic scoliosis. Medical Genetics. 2011;(3):35-36. (In Russ.)]
  5. Giampietro PF, Raggio CL, Reynolds C, et al. DLL3 as candidate gene for vertebral malformations. Am J Med Genet. Part A. 2006;140A:2447-2453. doi: 10.1002/ajmg.a.31509.
  6. Ghebranious N, Raggio CL, Blank RD, et al. Lack of evidence of WNT3A as a candidate gene for congenital vertebral malformations. Scoliosis. 2007;2(13):1-6. doi: 10.1186/1748-7161-2-13.
  7. Fei QF, Wu Z, Wang H, et al. The association analysis of TBX6 polymorphism with subceptibility to congenital scoliosis in a Chinese Han population. Spine. 2010;35(9):983-988. doi: 10.1097/brs.0b013e3181bc963c.
  8. Brown MA, Haughton MA, Grant SFA, et al. Genetic control of bone density and turnover: role of the collagen 1α 1, estrogen receptor and vitamin D receptor genes. J Bone Min Res. 2001;16(4):758-764. doi: 10.1359/jbmr.2001.16.4.758.
  9. Baldock PA, Thomas GP, Hodge JM, et al. Vitamin D action and regulation of bone remodeling: suppression of osteoclastogenesis by the mature osteoblast. J Bone Min Res. 2006;21(10):1618-1626. doi: 10.1359/jbmr.060714.
  10. Pike JW, Zella LA, Meyer MB, et al. Molecular actions of 1,25-Dihydroxy vitamin D3 on genes involved in calcium homeostasis. J Bone Min Res. 2007;22(1):16-19. doi: 10.1016/0026-0495(75)90055-4.
  11. Miamoto K, Kesterson RA, Yamamoto H, et al. Structural organization of the human vitamin D receptor chromosomal gene and its promoter. Mol Endocrinol. 1997;11(8):1165-1179. doi: 10.1210/me.11.8.1165.
  12. Artaza JN, Norris KC. Vitamin D reduces the expression of collagen and key profibrotic factors by inducing an antifibrotic phenotype in mesenchymal multipotent cells. Journal of Endocrinology. 2009;200(2):207-221. doi: 10.1677/joe-08-0241.
  13. White C, Gardiner E, Eisman J. Tissue specific and vitamin D responsive gene expression in bone. Mol Biol Rep. 1998;25(1):45-61.
  14. Shen H, Recker RR, Deng H-W. Molecular and genetic mechanisms of osteoporosis: implication for treatment. Current Molecular Medicine. 2003;3(8):737-757. doi: 10.2174/1566524033479375.
  15. Deng H, Liu F, Pan Y, et al. BsmI, TaqI, ApaI and FokI polymorphisms in the vitamin D receptor gene and periodontitis: a meta-analysis of 15 studies including 1338 cases and 1302 controls. J Clin Periodontol. 2011;38(3):199-207. doi: 10.1111/j.1600-051X.2010.01685.x.
  16. Ramos-Lopez E, Jansen T, Ivaskevicius V, et al. Protection from Type 1 Diabetes by vitamin D receptor haplotypes. Ann NY Acad Sci. 2006;1079(1):327-334. doi: 10.1196/annals.1375.050.
  17. Arai H, Miyamoto KI, Yoshida M, et al. The polymorpfism in the caudal-related homeodomain protein Cdx2 binding element in the human vitamin D receptor gene. J Bone Miner Res. 2001;16(7):1256-1264. doi: 10.1359/jbmr.2001.16.7.1256.
  18. Uitterlinden AG, Ralston CH, Brandi ML, et al. The association between common vitamin D receptor gene variations and osteoporosis: a participant – level meta-analysis. Ann Int Med. 2006;145(4):255-264. doi: 10.7326/0003-4819-145-4-200608150-00005.
  19. Slattery ML, Herrick J, Wolff RK, et al. CDX2 VDR polymorphism and colorectal cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2007;16(12):2752-2755. doi: 10.1158/1055-9965.epi-07-2611.
  20. Suh KT, Eun IS, Lee JS. Polymorphism in vitamin D receptor is associated with bone mineral density in patients with adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 2010;19(9):1545-1550. doi: 10.1007/s00586-010-1385-y.
  21. Cheng JC, Guo X, Sher AH. Persistent osteopenia in adolescent idiopathic scoliosis. Spine. 1999;24(12):1218-1222. doi: 10.1097/00007632-199906150-00008.
  22. Cheng JC, Qin L, Cheung C, et al. Generalized low areal and volumetric bone mineral density in adolescent idiopathic scoliosis. J Bone Min Res. 2000;15(8):1587-1595. doi: 10.1359/jbmr.2000.15.8.1587.
  23. Hung VWY, Qin L, Cheng JC, et al. A new prognostic factor of curve progression in adolescent idiopathic scoliosis. JBJS. 2005;87(12):2709-2716. doi: 10.2106/jbjs.d.02782.
  24. Ralston SH. Genetic markers of bone metabolism and bone disease. Scand J Clin Lab Invest. Suppl. 1997;57:114-121. doi: 10.3109/00365519709168317.
  25. Mann V, Hobson EE, Baohua L, et al. A COL1A1 Sp1 binding site polymorphism predisposes to osteoporotic fracture by affecting bone density and quality. J Clin Invest. 2001;107(7):899-907. doi: 10.1172/jci10347.
  26. Liu P-Y, Lu Y, Long J-R, et al. Deng H-W. Common variants at the PCOL2 and Sp1 binding sites of the COL1A1 gene and their interactive effect influence bone mineral density in Caucasians. J Med Genet. 2004;41(10):752-757. doi: 10.1136/jmg.2004.019851.
  27. Зайдман А.М., Строкова Е.Л., Корель А.В., Михайловский М.В. Генетическая детерминация сколиотической болезни // Современные технологии хирургического лечения деформаций и заболеваний позвоночника: материалы третьего съезда хирургов-вертебрологов России. – СПб., 2012. – С. 62–63. [Zaidman AM, Strokova EL, Korel’ AV, Mikhailovskii MV. Geneticheskaya determinatsiya skolioticheskoi bolezni // Sovremennye tekhnologii khirurgicheskogo lecheniya deformatsii i zabolevanii pozvonochnika: materialy tret’ego s'ezda khirurgov-vertebrologov Rossii. (Conference proceedings) Saint Petersburg; 2012. P. 62-63. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Vissarionov S.V., Larionova V.I., Kazarian I.V., Filippova A.N., Kostik M.M., Voitovich A.N., Rotchev E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».