Associação entre polimorfismos nos genes que codificam o colágeno tipo i e a ruptura do ligamento cruzado anterior estudo de caso controle

Abstract

Objetivo: O ligamento cruzado anterior (LCA) é um dos componentes passivos mais importantes para a restrição de movimento na articulação do joelho. A ruptura do LCA é uma das lesões ligamentares do joelho mais comuns, com alta incidência entre os atletas, tornando-se um problema frequente na medicina esportiva, por apresentar um alto custo de tratamento, já que no âmbito ortopédico usualmente é realizada a reconstrução do LCA por procedimento cirúrgico. A combinação de fatores intrínsecos e extrínsecos está associada à suscetibilidade da lesão do LCA, dentre eles os fatores genéticos. Os ligamentos e tendões são constituídos em até 80% por colágeno e os genes que codificam o colágeno são polimórficos. Recentemente, estudos observaram a associação de polimorfismos genéticos com a suscetibilidade de ruptura do LCA. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de polimorfismos nos genes que codificam o colágeno tipo I com a ruptura do LCA. Foi realizado um estudo analítico observacional do tipo caso controle, envolvendo 146 atletas com ruptura do LCA e 192 controles. Os polimorfismos dos genes COL1A1 (rs1107946) e COLA1A2 (rs412777, rs42524, rs2621215) foram identificados pela técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR) utilizando o sistema rhAmp. As razões de chance (OR) com seus intervalos de confiança de 95% (IC) foram calculadas usando um modelo de regressão logística multivariada. A idade, o esporte praticado, o nível competitivo, a realização de acompanhamento nutricional, a presença de dor após o treinamento, o local de treinamento e o tempo de prática esportiva foram significativamente diferentes entre os casos e controles, sendo utilizados no modelo de regressão logística final para análise da associação genética. A frequência dos alelos variantes dos polimorfismos dos genes COL1A1 e COLA1A2 foi, respectivamente, nos casos e controles: rs1107946 = 22% e 25%; rs412777 = 32% e 36%; rs42524 = 23% e 18%; rs2621215 = 27% e 21%. Foi observado um risco aumentado para ruptura do LCA sem contato na presença dos genótipos variantes dos polimorfismos COL1A2 rs42524 (OR = 4,9 IC 95% = 1,02-23,9) e rs2621215 (OR = 4,1 IC 95% = 1,2-13,4). Os polimorfismos COL1A1 rs1107946 e COL1A2 rs412777 não foram associados com a ruptura do LCA. Os atletas são um grupo de risco para lesão do LCA e polimorfismos no gene COL1A2, que codifica o colágeno tipo I2, foram associados com o risco aumentado (aproximadamente 4 vezes) para ruptura do LCA sem contato, reforçando a predisposição genética na etiologia da lesão. Medidas de prevenção e treinamento individualizado podem ser aplicadas a indivíduos com uma composição genética específica, com o intuito de prevenir lesões do LCA e reduzir, consequentemente, o custo de tratamento e afastamento dos atletas das atividades.

Objective: The anterior cruciate ligament (ACL) is one of the most important passive structures for the knee joint motion restriction. Representing a great incidence in athletes, the ACL tear is one of the most common knee ligament injuries and it has become a frequent issue in sports medicine due to its high treatment cost as, in the orthopedic field, ACL reconstruction is commonly accomplished through surgical procedure. Furthermore, it reflects a significant social and economic impact owing to the long recovery time for returning to the sports practice. The combination of intrinsic and extrinsic factors is associated with the ACL injury susceptibility, such as genetic factors. Ligaments and tendons are comprised of up to 80% of collagen and codifying collagen genes are polymorphic. Recently, studies observed the relationship between genetic polymorphisms with the ACL tear susceptibility. Thus, the purpose of the present study was to evaluate the influence of polymorphisms in collagen type I codifying genes in the ACL rupture. A case control type observational analytic study was conducted with 146 athletes who suffered an ACL rupture and 192 control individuals. COL1A1 (rs1107946) and COLA1A2 (rs412777, rs42524, rs2621215) gene polymorphisms were identified through polymerase chain reaction technique in real time (PCR) by means of the rhAmp system. The odds ratio (OR) and respective 95% confidence intervals (CI) were calculated through a multivariate logistic regression. Age, practiced sport, competitive level, nutritional follow-up accomplishment, reported pain after training, training facility and time sports practice were significant different between cases and controls, and considered in the final logistic regression model for genetic association analysis. The variant allele frequency of the COL1A1 and COLA1A2 gene polymorphisms was respectively, for cases and controls: rs1107946 = 22% and 25%; rs412777 = 32% and 36%; rs42524 = 23% and 18%; rs2621215 = 27% and 21%. A greater ACL rupture risk was observed without contact in the presence of the variant genotypes from polymorphisms COL1A2 rs42524 (OR = 4,9 IC 95% = 1,02-23,9) and rs2621215 (OR = 4,1 IC 95% = 1,2-13,4). COL1A1 rs1107946 and COL1A2 rs412777 polymorphisms were not associated with the ACL rupture. Athletes are a risk group for ACL tear and COL1A2 gene polymorphisms, which codifies the type I2 collagen, were associated with the higher risk (4 times roughly) to ACL tear without contact, reinforcing the genetic predisposition in the injury etiology. Preventive measures and individualized training may be applied in individuals with specific genetic composition, aiming at ACL injury prevention and reducing, consequently, the treatment cost and athletes leave of absence.