Avaliação de polimorfismos no gene pax-1 no desenvolvimento da escoliose idiopática do adolescente

Abstract

Objetivo: A escoliose idiopática do adolescente corresponde a 90% dos casos e pode acometer até 5% da população. A progressão da curva escoliótica depende de diversos fatores como a idade esquelética, o gênero do paciente, a magnitude e do tipo da curva. O papel da herança genética no desenvolvimento e na evolução da escoliose já está bem estabelecido. Alguns genes candidatos associados ao desenvolvimento da escoliose idiopática do adolescente como o gene PAX-1 já foram associados com o desenvolvimento da doença. PAX-1 é um gene polimórfico, essencial para o desenvolvimento embrionário do esqueleto pelo seu papel na determinação da segmentação da coluna vertebral. Diversos polimorfismos do gene PAX-1 foram descritos em associação com a expressão alterada da proteína. O objetivo deste estudo observacional analítico do tipo caso-controle foi avaliar a magnitude de associação de polimorfismos no gene PAX-1 e o desenvolvimento da escoliose idiopática do adolescente classificadas como Lenke 1 e 2. Participaram do estudo 59 pacientes com escoliose idiopática Lenke 1 e 2, recrutados pelo Centro de Cirurgia da Coluna do Instituto Nacional de Traumatologia e Ortopedia Jamil Haddad no período de julho de 2018 a janeiro de 2019. O grupo controle foi constituído por 119 indivíduos, sem doença na coluna vertebral. Os fenótipos da doença foram definidos utilizando a classificação de Lenke. A genotipagem dos polimorfismos do gene PAX-1 foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real utilizando o sistema rhAmp. O valor médio das medidas do ângulo de Cobb da curva torácica proximal foi 30,8o (14,6o no teste de inclinação); 58,7o para a curva torácica principal (40,7o no teste de inclinação) e 30,4o para a curva lombar (11o no teste de inclinação). Todos os pacientes foram diagnosticados com escoliose Lenke 1 (89,8%) ou Lenke 2 (10,2%). Na análise genotípica foi observada diferença significativa na frequência dos alelos (p<0,0001) e genótipos (p=0,009) do polimorfismo rs169311 e dos alelos do rs6137473 (p=0,04) comparando os pacientes com escoliose com os controles. Ambos os polimorfismos do gene PAX-1 foram associados com o risco aumentado de desenvolvimento da escoliose (rs6137473: OR=1,6; IC95%=1,01–2,49 e rs169311: OR=1,8; IC95%=1,15–2,81). O polimorfismo rs6137473 foi associado com o fenótipo grave de escoliose Lenke 1 e 2, com modificador lombar B e C comparado ao A (OR=2,29; IC 95% =1,04 – 5,04). Apesar da etiologia da escoliose idiopática ainda permanecer indefinida acreditamos ter contribuído para a definição da sua arquitetura genética ao confirmar a observação de outros estudos em populações com diferentes características ancestrais, da associação entre polimorfismos de PAX-1 rs6137473 e rs169311 com a maior frequência e a maior gravidade da doença. A utilização desses SNPs como marcadores clínicos para o diagnóstico precoce de escoliose poderá vir a ser implantado no INTO, visando nortear o tratamento clínico e cirúrgico dos pacientes com escoliose idiopática.

Objective: Adolescent idiopathic scoliosis accounts for 90% of cases and can affect up to 5% of the population. The progression of the scoliotic curve depends on several factors such as skeletal age, patient's gender, magnitude and type of curve. The role of genetic inheritance in the development and evolution of scoliosis is well established. Some candidate genes associated with the development of adolescent idiopathic scoliosis such as the PAX-1 gene have already been associated with the development of the disease. PAX-1 is a polymorphic gene, essential for the embryonic development of the skeleton for its role in determining spinal segmentation. Several PAX-1 gene polymorphisms have been described in association with altered expression of the protein. The objective of this observational, case-control, analytical study was to evaluate the magnitude of association of polymorphisms in the PAX-1 gene and the development of idiopathic adolescent scoliosis classified as Lenke 1 and 2. The Center of Column Surgery of the National Institute of Traumatology and Orthopedics Jamil Haddad from July 2018 to January 2019 recruited 59 patients with idiopathic scoliosis classified as Lenke 1 and 2. The control group consisted of 119 individuals, without spine diseases. The disease phenotypes were defined using the Lenke classification. Genotyping of PAX-1 gene polymorphisms was performed using the real-time polymerase chain reaction technique using the rhAmp system. The mean value of the Cobb angle measurements of the proximal thoracic curve was 30.8° (14.6° in the tilt test); 58.7° for the main thoracic curve (40.7° in the tilt test) and 30.4° for the lumbar curve (11° in the tilt test). All patients were diagnosed with either Lenke 1 (89.8%) or Lenke 2 (10.2%) scoliosis. In the genotype analysis, a significant difference was observed in the frequency of the alleles (p<0.0001) and genotypes (p=0.009) of the rs169311 polymorphism and the alleles of rs6137473 (p=0.04) comparing the patients with scoliosis with the controls. Both PAX-1 gene polymorphisms were associated with increased risk of developing scoliosis (rs6137473: OR=1.6; 95% CI=1.01-2.49 and rs169311: OR=1.8; 95% CI=1,15-2,81). The rs6137473 polymorphism was associated with the severe phenotype of Lenke 1 and 2 scoliosis, with lumbar modifier B and C compared to A (OR=2.29; 95% CI=1.04 - 5.04). Although the etiology of idiopathic scoliosis remains unknown, we believe that we contributed to the definition of its genetic architecture by confirming the observation of other studies in populations with different ancestry, the association between polymorphisms of PAX-1 rs6137473 and rs169311 with increased frequency and greater severity of the disease. The use of these SNPs as clinical markers for the early diagnosis of scoliosis may be implemented at INTO, aiming to guide the clinical and surgical treatment of patients with idiopathic scoliosis.