Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К КОСТНЫМ ПЕРЕЛОМАМ У СПОРТСМЕНОВ'

АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К КОСТНЫМ ПЕРЕЛОМАМ У СПОРТСМЕНОВ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
100
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТРЕСС-ПЕРЕЛОМЫ / ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ / СПОРТСМЕНЫ / ПОЛИМОРФИЗМ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Морозик П. М., Амельянович М. Д., Жур К. В., Нестеренко Е. В., Евлеев П. В.

В работе проведен анализ частот встречаемости полиморфных вариантов генов, участвующих в метаболизме костной ткани, и изучена их ассоциация с частотой стресс-переломов у спортсменов. Выявлены полиморфные варианты генов и их аллельные комбинации, оказывающие наибольший вклад в предрасположенность к костным переломам. Для носителей аллельной комбинации A-B-t-T-A по полиморфизмам rs7975232, rs1544410, rs731236, rs1800012 и rs42517 соответственно, риск стресс-переломов существенно повышен ( OR = 17,6, [95% CI 1,4-230,1], P = 0,029). Результаты исследования свидетельствуют о важной роли полиморфизма генов VDR, COL1A1 и COL1A2 в этиологии стресс-переломов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Морозик П. М., Амельянович М. Д., Жур К. В., Нестеренко Е. В., Евлеев П. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF GENETIC PREDISPOSITION TO ATHLETES' BONE FRACTURES

The analysis of genetic polymorphism, involved in bone metabolism, and their association with stress-fractures in athletes has been performed. We have identified the major stress fracture susceptibility gene polymorphisms and their allelic combinations. For the carriers of rs7975232, rs1544410, rs731236, rs1800012 and rs42517 A-B-t-T-A allelic combination, the risk of stress fractures was statistically significantly increased ( OR = 17, [95% CI 1,4-230,1], P = 0,029). Our findings suggest that VDR, COL1A1 and COL1A2 genes play a role in the development of stress-fractures.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К КОСТНЫМ ПЕРЕЛОМАМ У СПОРТСМЕНОВ»

УДК 575.167

П.М. Морозик, М.Д. Амельянович, К.В. жур, Е.В. Нестеренко, П.В. Евлеев, И.Б. Моссэ

АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОжЕННОСТИ К КОСТНЫМ

ПЕРЕЛОМАМ У СПОРТСМЕНОВ

Институт генетики и цитологии НАН Беларуси 220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул.Академическая, 27; e-mail: [email protected]

В работе проведен анализ частот встречаемости полиморфных вариантов генов, участвующих в метаболизме костной ткани, и изучена их ассоциация с частотой стресс-переломов у спортсменов. Выявлены полиморфные варианты генов и их аллельные комбинации, оказывающие наибольший вклад в предрасположенность к костным переломам. Для носителей аллельной комбинацииA-B-t-T-A по полиморфизмам rs7975232, rs1544410, rs731236, rs1800012 и rs42517 соответственно, риск стресс-переломов существенно повышен (OR = 17,6, [95% CI 1,4-230,1], P = 0,029). Результаты исследования свидетельствуют о важной роли полиморфизма генов VDR, COL1A1 и COL1A2 в этиологии стресс-переломов.

Ключевые слова: стресс-переломы, генетическая предрасположенность, спортсмены, полиморфизм, VDR

Введение

Характерные для спортсменов постоянные длительные физические и психологические нагрузки могут приводить к травмам и различным патологическим состояниям. До 20% от общего числа всех травм атлетов составляют стресс-переломы [1]. Основной причиной таких переломов является длительная повторяющаяся физическая нагрузка на скелет, в результате чего происходит нарушение микроархитектуры костей, снижение их прочности [2]. Патофизиологические механизмы стресс-переломов существенно отличаются от остеопоротических или травматических переломов [2].

Патогенез стресс-переломов является комплексным и включает генетические и негенетические (средовые) факторы [3]. Риск костных переломов во многом обусловлен особенностями метаболизма костной ткани, который контролируется рядом генов и в значительной степени варьирует при систематических физических нагрузках, приводящих к дезинтеграции структуры костной ткани [4]. В связи с этим, актуальным вопросом является определение генетических маркеров предрасположенности к костным переломам у спортсменов. В мире было проведено множество исследований по идентификации специфических генных маркеров, ассоциированных с ломкостью костей, на пациентах с остеопоротическими переломами [5-7] и на военнослужащих со стресс-переломами

[8-9]. В единственном исследовании на спортсменах была показана ассоциация полиморфизмов RANK rs3018362 и RANKL rs1021188 с риском стресс-переломов [10]. В исследованиях на военнослужащих была показана ассоциация риска возникновения костных переломов с полиморфизмом генов рецептора витамина D [8], андрогена [11] и эстрогена [12].

Стоит отметить, что в отличие от общей популяции, спортсмены постоянно подвергаются повышенным физическим нагрузкам и стрессу, что является провоцирующим фактором для проявления генетической предрасположенности к костным переломам. По этой причине некоторые варианты генов, которые не оказывают эффекта в общей популяции, могут существенно повысить риск костных переломов среди спортсменов, и наоборот.

Цель работы - анализ полиморфизма генов, участвующих в метаболизме костной ткани, и выявление аллельных комбинаций, определяющих предрасположенность к стресс-переломам у спортсменов.

В качестве тестируемых генетических маркеров были выбраны на основании литературных данных специфические однонуклеотид-ные полиморфизмы (SNP) генов, участвующих в метаболизме костной ткани. Ген рецептора витамина D (VDR) опосредует биологический эффект витамина D, регулирующего костную резорбцию, минерализацию костного матрик-

са и метаболизм кальция [13]. Гены COL1A1 и COL1A2 кодируют компоненты белка коллагена 1-го типа, обеспечивающего прочность и эластичность соединительной ткани [14-15]. Полиморфный вариант гена LCT ассоциирован с активностью фермента лактазы, лактозной непереносимостью и влияет на уровень всасывания кальция.

Материалы и методы

В исследовании приняли участие профессиональные спортсмены - представители художественной гимнастики (34 человека), пожарно-спасательного спорта (46 человек) и стрельбы из лука (11 человек) - всего 91 человек. Сбор образцов для исследования и получение информированного согласия осуществлялись сотрудниками Республиканского научно-практического центра спорта Министерства спорта и туризма Республики Беларусь (г. Минск). Отбор участников исследования, анкетирование, сбор информации из медицинских карт, генотипиро-вание образцов ДНК и обработка результатов проводились сотрудниками лаборатории генетики человека Института генетики и цитологии НАН Беларуси. По результатам анкетирования и изучения анамнеза все участники исследования были разделены на 2 группы: спортсмены со стресс-переломами (ССП, 33 человека) и спортсмены без костных переломов в анамнезе (СБП, 58 человек).

В качестве биологического материала использовали ДНК, выделенную из буккального эпителия с помощью коммерческих наборов Нуклеосорб-А (ОДО «Праймтех», Беларусь) согласно инструкции производителя.

Генетическое тестирование полиморфных вариантов VDR ApaI (rs7975232), VDR BsmI (rs1544410), VDR TaqI (rs731236), VDR Cdx2 (rs11568820), COL1A1 Sp1 (rs1800012), COL1A2 A18162G (rs42517) и LCT T-13910C (rs4988235) осуществляли с использованием коммерческих наборов праймеров и зондов TaqMan® компании Applied Biosystems (США) в соответствии с инструкцией производителя. Детекцию флюоресценции, а также первичную обработку результатов осуществляли программным обеспечением CFX Manager 3. 1 прибора CFX96, BIO-RAD (США). Во время каждой постановки ПЦР применялся положительный и отрицательный контроль.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программы R (http://www.r-project.org/) для Windows с помощью дополнительных пакетов для анализа генетических данных SNPassoc (версия 1.9-2) и Haplo.stats (версия 1.7.7).

Наблюдаемые частоты генотипов проверяли на соответствие равновесию Харди-Вайнберга с помощью критерия х2 Пирсона. Для оценки ассоциации между патологией и исследуемыми вариантами генов применяли коэффициент отношения шансов (OR) с 95%-ным доверительным интервалом, показывающий, во сколько раз выше вероятность патологии при наличии определенного генотипа.

Для оценки различий между количественными и качественными показателями исследуемых групп использовали линейную и логистическую регрессии соответственно. Оценку вероятности проводили с помощью точного теста Фишера. Логистическая регрессия также применялась для сравнения частот аллелей, генотипов и га-плотипов между исследуемыми группами.

Различия считали статистически значимыми при Р < 0,05.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования представителей различных видов спорта разделили на подгруппы в зависимости от наличия костных переломов в анамнезе: группа лиц без костных переломов и группа лиц со стресс-переломами в анамнезе (табл. 1).

Представленные в табл. 1 данные свидетельствуют о том, что исследуемые группы не отличаются по возрасту, весу, росту, индексу массы тела и полу (разница статистически не значима во всех случаях).

Частоты аллелей и генотипов

В табл. 2 приведены результаты генотипирова-ния исследуемых групп спортсменов со стресс-переломами и без переломов по семи маркерам ломкости костей. Выбор SNP осуществлялся на основании литературных данных и собственных исследований, в которых была показана ассоциация исследуемых полиморфизмов с уровнем минеральной плотности костей у пациентов с остеопорозом [16]. Распределение частот генотипов по всем анализируемым полиморфизмам в исследуемых группах не отличалось от ожидаемого распределения Харди-Вайнберга (P > 0,05).

Таблица 1

Характеристика исследуемых групп спортсменов со стресс-переломами (ССП)

и без переломов (СБП)

Показатель СБП ССП P

N 58 33

Возраст, лет* 18,5 (15,0; 25,0) 18,0 (16,5; 22,0) 0,87

Вес, кг* 64,7 (49,2; 79,2) 52,0 (50,5; 76,5) 0,32

Рост, см* 172,8 (164,7; 184,0) 172,0 (165,0; 179,5) 0,54

ИМТ**, кг/см2* 22,2 (18,9; 23,2) 19,0 (17,0; 23,6) 0,40

Пол, % мужск. 53,5 36,4 0,12

* - данные представлены в виде медианы и 25%, 75% квартилей; ** - ИМТ - индекс массы тела

Таблица 2

Частоты генотипов и минорных аллелей в группе спортсменов со стресс-переломами

и без переломов в анамнезе

Ген, SNP Генотип,аллель СБП, % (n = 58) ССП, % (n = 33) OR (CI 95%) P

VDR ApaI rs7975232 a/a 34,5 15,2 1,0 0,03

a/A 48,3 45,5 2,1 (0,7-6,9)

A/A 17,2 39,4 5,2 (1,4-18,7)

A аллель 41,4 62,1 2,3 (1,3-4,3) 0,007

VDR BsmI rs1544410 b/b 34,5 21,2 1,0 0,049

b/B 55,2 48,5 1,4 (0,5-4,1)

B/B 10,3 30,3 4,8 (1,3-18,0)

Bаллель 37,9 54,5 2,0 (1,1-3,6) 0,03

VDR TaqI rs731236 T/T 34,5 27,3 1,0 0,09

T/t 51,7 39,4 0,96 (0,4-2,7)

t/t 13,8 33,3 3,1 (1,1-8,8)

tаллель 39,7 53,0 1,7 (0,9-3,2) 0,08

VDR Cdx2 rs11568820 G/G 72,0 75,0 1,0 0,96

G/A 24,0 21,4 0,9 (0,3-2,6)

A/A 4,0 3,6 0,9 (0,1-10,0)

A аллель 16,0 14,3 0,9 (0,4-2,2) 0,78

COL1A1 Sp1 rs1800012 G/G 72,4 60,6 1,0 0,5

G/T 22,4 33,3 1,8 (0,7-4,7)

T/T 5,2 6,1 1,4 (0,2-9,1)

Tаллель 16,4 22,7 1,5 (0,7-3,2) 0,3

COL1A2 A18162G rs42517 A/A 63,8 51,2 1,0 0,08

A/G 36,2 36,4 1,2 (0,5-3,1)

G/G 0 12,1 -

G аллель 18,1 30,3 2,0 (0,97-4,0) 0,06

Продолжение табл. 2

Ген, SNP Генотип,аллель СБП, % (n = 58) ССП, % (n = 33) OR (CI 95%) P

LCT T-13910C rs4988235 C/C 52,7 39,4 1,0 0,34

C/T 40 45,5 1,5 (0,6-3,8)

T/T 7,3 15,2 2,8 (0,6-12,1)

Tаллель 27,3 37,9 1,63 (0,9-3,1) 0,14

Примечание. Статистически значимые значения Р выделены жирным шрифтом (Р < 0,05). ОЯ - отношение шансов; С1 - доверительный интервал

Полученные результаты генотипирования свидетельствуют о том, что статистически значимые различия между исследуемыми группами наблюдаются для полиморфных вариантов rs7975232 и rs1544410 гена VDR.

Наиболее существенные различия между исследуемыми группами в распределении частот генотипов и аллелей выявлены для полиморфизма rs7975232 гена VDR. Для лиц, гомозиготных по аллелю A (генотип A/A), риск костных переломов значительно повышен по сравнению с носителями гомозиготного генотипа a/a (OR = 5,2 [95% CI: 1,4-18,7], P = 0,03), что свидетельствует о значительном вкладе аллеля A в предрасположенность к ломкости костей. Кроме того, показано, что среди лиц группы ССП, частота аллеля A выше по сравнению с группой СБП, OR = 2,3 [95% CI: 1,3-4,3], P = 0,007.

Статистически значимые различия между исследуемыми группами спортсменов также выявлены при анализе распределения частот генотипов и аллелей полиморфизма rs1544410 гена VDR. Среди носителей неблагоприятного генотипа B/B риск костных переломов существенно повышен (OR = 4,8 [95% CI: 1,3-18,0], P = 0,049). При анализе распределения аллелей по полиморфному варианту rs1544410 гена VDR также обнаружены различия между анализируемыми группами (P = 0,03, табл. 2). Среди носителей благоприятного аллеля b риск костных переломов снижен, OR = 0,51 [95% CI: 0,3-0,9], P = 0,03 (данные не представлены).

Анализ распределения частот генотипов по полиморфизму rs731236 гена VDR среди исследуемых групп не выявил статистически значимой их ассоциации с риском стресс-переломов, выявлена лишь тенденция к уве-

личению риска костных переломов для носителей генотипа t/t (OR = 3,1 [95% CI: 1,1-8,8], P = 0,09). На уровне тенденции также выявлена связь аллеля G полиморфизма rs42517 гена COL1A2 с увеличением риска переломов (OR = 2,0, [95% CI: 1,0-4,0], P = 0,06). Примечательно, что в группе СБП не было обнаружено ни одного обладателя гомозиготного генотипа G/G, в то время как среди лиц со стресс-переломами было выявлено 4 носителя этого генотипа.

Согласно представленным в табл. 2 данным, между группами СБП и ССП не найдено статистически значимых различий в распределении генотипов по полиморфным вариантам rs11568820 гена VDR, rs1800012 гена COL1A1 и rs4988235 гена LCT. Тем не менее, стоит отметить, что частота генотипа T/T полиморфизма rs1800012 гена COL1A1 в группе спортсменов со стресс-переломами выше по сравнению с контрольной группой, а отсутствие статистической значимости может быть обусловлено недостаточным числом лиц в каждой группе обследуемых. Учитывая, что продукт этого гена является одним из основных компонентов костной ткани, его дальнейшие исследования представляют несомненный интерес.

Полиморфизм rs4988235 гена лактазы хорошо изучен: аллель С обуславливает непереносимость лактозы вследствие отсутствия фермента кишечной лактазы и неспособности лактозы расщепляться до глюкозы и галактозы. В результате человек с лактозной непереносимостью избегает употребления молочных продуктов, и вследствие этого снижается поступление кальция в организм. Показано, что генотип С/С полиморфизма rs4988235 у пациентов с остеопорозом ассоциирован с костными пере-

ломами [17]. Возможной причиной отсутствия статистически значимой ассоциации этого полиморфизма с частотой стресс-переломов в настоящем исследовании может являться тот факт, что чаще всего лактозная непереносимость проявляется после 35 лет, в то время как средний возраст принявших участие в исследовании спортсменов - около 18 лет (табл. 1).

Таким образом, на основании проведенного исследования были определены два полиморфных варианта - ге7975232 и ге1544410, которые статистически значимо ассоциированы с предрасположенностью к стресс-переломам у спортсменов, и три потенциально ассоциированных полиморфных варианта - ге731236, ге1800012 и ге42517.

Анализ комбинаций аллелей

Из дальнейшего исследования полиморфные варианты ге4988235 и ге11568820 были исключены в связи с их неинформативностью; анализ частот встречаемости комбинаций аллелей проводили по пяти маркерам. По результатам генотипирования по полиморфным вариантам ^7975232, ^1544410, ге731236 гена VDR, ге1800012 гена COL1A1 и ге42517 гена COL1A2 было выявлено семь вариантов аллельных комбинаций, суммарная частота которых в группах СБП и ССП превышала 3% (рис. 1, всего выявлено 17 вариантов комбинаций).

С помощью метода логистической регрессии проанализировали общее распределение частот для всех выявленных аллельных комбинаций по пяти полиморфным вариантам между исследуемыми группами СБП и ССП. В результате были выявлены статистически значимые различия в глобальном распределении аллельных комбинаций между исследуемыми группами (х2 = 14,5, df = 7, общее Р = 0,04), что свидетельствует об ассоциации частоты стресс-переломов с проанализированными

Наиболее распространенной в исследуемой группе спортсменов является комбинация аллелей дикого типа a-b-T-G-A (общая частота - 31,2%), причем ее частота в группе СБП статистически значимо выше по сравнению с группой лиц с переломами (частоты 31,5 и 23,0%, соответственно, Р = 0,02).

Расчет OR относительно референсной (наиболее распространенной) аллельной комбинации a-b-T-G-A в группах СБП и ССП позволил выявить комбинацию аллелей A-B-t-T-A, среди носителей которой риск костных переломов существенно повышен (ОЯ = 17,6, [95% С1 1,4-230,1], Р = 0,029). Одновременно выявлена тенденция преобладания частоты встречаемости этой комбинации в группе лиц с костными переломами (8,5%) по сравнению с группой СБП (1,4%, Р = 0,059).

* - сравнение между группами СБП и ССП; ** - сравнение между частотами а-Ь-Т-О-А и A-B-t-T-A в группах

СБП и ССП; *** - все аллельные комбинаций с общей частотой менее 3%. Рис. 1. Частоты распределения комбинаций аллелей полиморфизмов генов VDR ге7975232, ге1544410, ге731236, С011А1 ге1800012 и С011А2 ге42517 в контрольной группе (СБП) и группе лиц со стресс-переломами (ССП)

Стоит отметить, что в состав аллельной комбинации A-B-t-T-A входят неблагоприятные варианты 4 из 5 анализируемых маркеров (гб7975232, ге1544410, ге731236, ге1800012). Общая частота комбинации A-B-t-T-G, содержащей все 5 неблагоприятных вариантов аллелей, составила менее 3%, что не позволило оценить ее вклад в риск развития костных переломов на исследуемой выборке. Тем не менее, стоит отметить, что в группе лиц со стресс-переломами количество человек с такой комбинацией аллелей почти в 2 раза больше по сравнению с контролем.

При анализе частот распределения оставшихся аллельных комбинаций статистически значимых различий между исследуемыми группами СБП и ССП не выявлено.

Анализ неравновесного сцепления

Индивидуальный и комплексный анализ ассоциации генетических маркеров с частотой костных переломов в группе спортсменов по-

гч1544410 ге731236 ^11568820 гв1800012 гв42517

D'=0,9476; г = 0,8579; Р=2,22х1016 D'=0,9489; г = 0,8686; Р=2,22х1016 D'=0,1162; г = -0,0485; Р=0,5449 D'=0,1892; г =-0,0887; Р=0,2315 D'=0,0056; г = -0,00297; Р=0,9679

D'=0,9542; г = 0,9436; Р=2,22х1016 D'=0,0113; г = 0,0055; Р=0,9457 D'=0,2761; г =-0,1172; Р=0Д 139 D'=0,0028; г = -0,0014; Р=0,9854

D'=0,0196; г = -0,0075; Р=0,9256 D'=0,2235; г =-0,0959; Р=0,1956 D'=0,0113; г =-0,0133; Р=0,8572

D'=0,1335; г = 0,1188; Р=0Д379 D'=0,2045; г = 0,1617; Р=0,04

D'=0,0825; г = 0,0734; Р=0,3224

Значения показателя неравновесности D', коэффициента корреляции г и значение Р между парами анализируемых маркеров указаны в соответствующих ячейках. Коэффициент D' изменяется от 0 (равновесное сцепление) до 1 (высокая степень неравновесности сцепления). Положительная корреляция (г) свидетельствует об ассоциации мажорных аллелей друг с другом, отрицательная корреляция означает ассоциацию мажорного аллеля одного

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

с минорным аллелем другого $N1, и наоборот. Рис. 2. Карта неравновесного сцепления полиморфизмов ^7975232, Ы544410, ^731236, Ы1568820, гб1800012 и Г842517 по результатам генетического тестирования группы спортсменов

зволил выявить пять полиморфных вариантов генов, ассоциированных с ломкостью костей, которые вносят наибольший вклад в предрасположенность к стресс-переломам. Большой интерес представляет анализ неравновесного сцепления (Linkage Disequilibrium, LD) полиморфизма проанализированных генов. Выявление статистически значимого высокого коэффициента неравновесности позволит определить аллели, которые преимущественно наследуются сцепленно. Результаты анализа LD представлены на рис. 2.

Как видно из данных, представленных на рис. 2, три полиморфных варианта (rs7975232, rs1544410 и rs731236) обладают высоким коэффициентом неравновесного сцепления. Наследование аллеля rs7975232 a в высокой степени коррелирует с наличием аллелей rs1544410 b и rs731236 T (D' = 0,95; г = 0,86 и D' = 0,95; г = 0,87, соответственно, P < 0,01 в обоих случаях). Аналогичная связь наблюдается между аллелями rs1544410 b и rs731236 T (D' = 0,95; г = 0,94, P < 0,01). По всей видимости, высокий коэффициент неравновесности обусловлен локализацией всех трех SNP в 9 экзоне гена VDR на длинном плече 12 хромосомы.

Выявленные полиморфизмы с высоким коэффициентом неравновесности с высокой вероятностью формируют гаплотипы a-b-T и A-B-t, которые наследуются сцеплено. Анализ частот гаплотипов по этим трем полиморфным вариантам в группах СБП и ССП позволил выявить высокую ассоциацию неблагоприятного гаплотипа A-B-t с риском стресс-переломов костей (референсный га-плотип: a-b-T, OR = 2,5, [95% CI 1,2-5,0], P = 0,016). Такое неравновесное распределение частот аллелей разных полиморфных вариантов гена VDR может быть обусловлено не только их тесным генетическим сцеплением (все они локализованы в 9 экзоне гена), но и адаптивным преимуществом конкретной аллельной комбинации. Выявление неблагоприятных гаплотипов позволит более точно оценивать индивидуальный риск костных переломов.

Статистически значимой корреляции между другими SNP в ходе анализа неравновесного сцепления генов выявлено не было (рис. 2).

Заключение

Основным результатом, полученным в ходе проведенного исследования, является выявление аллельных комбинаций и гаплотипов, которые статистически значимо повышают риск стресс-переломов в исследованной группе спортсменов. Наибольшей информативностью обладают полиморфные варианты rs7975232, rs1544410 и rs731236 гена VDR, имеющие высокий коэффициент неравновесного сцепления.

Выявление неблагоприятных вариантов аллельных комбинаций позволит проводить оценку индивидуального риска костных переломов. Результаты исследования переданы врачам и тренерам команд для профилактики травм, связанных с экстремальными физическими нагрузками, путем оптимизации и коррекции тренировочного процесса и медико-биологического обеспечения.

Авторы искренне благодарят сотрудников Республиканского научно-практического центра спорта Министерства спорта и туризма Республики Беларусь, Центра организации спортивно-массовой работы Государственного пожарного аварийно-спасательного учреждения «Республиканский отряд специального назначения» Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь и Республиканского центра олимпийской подготовки по гимнастике художественной за предоставление образцов биологического материала спортсменов.

Список использованных источников

1. Stress fractures in athletes / M. Fredericson [et al.] // Top Magn. Reson. Imaging. - 2006. -Vol. 17, N 5. - P. 309-325.

2. Warden, S.J. Stress fractures: pathophysiology, epidemiology, and risk factors / S.J. Warden, D.B. Burr, P.D. Brukner // Curr. Osteoporos. Rep. - 2006. - Vol. 4. - P. 103-109.

3. Risk factors for stress fractures / K. Ben-nell [et al.] // Sports Med. - 1999. - Vol. 28. -P. 91-122.

4. Gene-based association analysis identified novel genes associated with bone mineral density / X.-B. Mo [et al.] // PLoS One. - 2015. -Vol. 10, N 3. - e0121811.

5. Urano, T. Recent genetic discoveries in osteoporosis, sarcopenia and obesity / T. Urano,

S. Inoue // Endocr. J. - 2015. - Vol. 62, N 6. -P. 475-484.

6. Clark, G.R. The genetics of osteoporosis / G.R. Clark, E.L. Duncan // Br. Med. Bull. -Vol. 113, N 1. - P. 73-81.

7. Rivadeneira, F. Osteoporosis and bone mass disorders: from gene pathways to treatments / F. Rivadeneira, O. Makitie // Trends Endocrinol. Metab. - 2016. - Vol. 27, N 5. -P. 262-281.

8. Genetic predisposition for femoral neck stress fractures in military conscripts / J. Korvala [et al.] // BMC Genet. - 2010. - Vol. 11. - P. 95.

9. Determinants of stress fracture risk in United States Military Academy cadets / F. Cosman [et al.] // Bone. - 2013. - Vol. 55. - P. 359-366.

10. RANK/RANKL/OPG pathway: genetic associations with stress fracture period prevalence in elite athletes / I. Varley [et al.] // Bone. -2014. - Vol. 71C. - P. 131-136.

11. Androgen receptor CAG repeat size is associated with stress fracture risk: a pilot study / R. Yanovich [et al.] // Clin. Orthop. Relat. Res. -2011. - Vol. 469. - P. 2925-2931.

12. Risk factors for clinical stress fractures in male military recruits: a prospective cohort study / V.V. Valimaki [et al.] // Bone. - 2005. -Vol. 37. - P. 267-273.

13. Genetics and biology of vitamin D receptor polymorphisms / A.G. Uitterlinden [et al.] // Gene. - 2004. - Vol. 338, N 2. - P. 143-156.

14. Combined effects of collagen type I alpha! (COL1A1) Sp1 polymorphism and osteoporosis risk factors on bone mineral density in Turkish postmenopausal women / O. Kurt-Sirin [et al.] // Gene. - 2014. - Vol. 540, N 2. - P. 226-231.

15. Two rare mutations in the COL1A2 gene associate with low bone mineral density and fractures in Iceland / U. Styrkarsdottir [et al.] // J. Bone Miner. Res. - 2016. - Vol. 31, N1. -P. 173-179.

16. Association between polymorphisms of VDR, COL1A1, and LCTgenes and bone mineral density in Belarusian women with severe postmenopausal osteoporosis / P. Marozik [et al.] // Medicina (Kaunas). - Vol. 49, N 4. - P. 177-184.

17. Genetic predisposition for adult lactose intolerance and relation to diet, bone density, and bone fractures / B.M. Obermayer-Pietsch [et al.] // J. Bone Miner. Res. - 2004. - Vol. 19, N 1. -P. 42-47.

p.M. Marozik, M.D. Ameliyanovich, K.V. Zhur, K.V. Nestsiarenka, p.V. Yeuleyeu, I.B. Mosse

ANALYSIS oF GENETIC PREDISPOSITION To ATHLETES' BONE

fractures

Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus Minsk BY-220072, Republic of Belarus

The analysis of genetic polymorphism, involved in bone metabolism, and their association with stress-fractures in athletes has been performed. We have identified the major stress fracture susceptibility gene polymorphisms and their allelic combinations. For the carriers of rs7975232, rs1544410, rs731236, rs1800012 and rs42517 A-B-t-T-A allelic combination, the risk of stress fractures was statistically significantly increased (OR = 17, [95% CI 1,4-230,1], P = 0,029). Our findings suggest that VDR, COL1A1 and COL1A2 genes play a role in the development of stress-fractures.

Key words: stress fractures, genetic predisposition, athletes, polymorphism, VDR

Дата поступления статьи 7 октября 2016 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.