Role of TaqI-Genetic Polymorphism of Vitamin D Receptor Gene in Bone Metabolism in Children with Inflammatory Bowel Disease

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Evaluation of bone mineralization and bone metabolism in children with inflammatory bowel disease (IBD) in accordance with TaqI-polymorphic genotypes of vitamin D receptor (VDR) has been performed in this study. 83 children (38 girls and 54 boys) with IBD (60 with Crohn’s disease, 23 with ulcerative colitis) have been included in the study. Mean age was 13.0 years (11.0; 15.5). All patients have active phase of the disease. Bone mineral density (BMD) of lumbar spine (DEXA) have been assessed in all children. Level of serum osteocalcin (OC) as a marker of osteosynthesis, C-terminal telopeptides (CTT) as a marker of osteoresorbtion, parathyroid hormone (PTH), serum calcium, phosphorus, alkaline phosphatase and 25(OH) vitamin D was measured to evaluate bone metabolism. Molecular-genetic tests: analysis of TaqI (rs731236) polymorphism of vitamin D receptor gene (VDR) was perfomed by polymerase chain reaction with following restriction analysis. Association between molecular markers of VDR gene and bone metabolism and mineralization disturbances have been found. TT genotype of VDR gene was associated with tendency to decrease of linear growth velocity, low linear growth, decrease in osteosynthesis and increase of osteoresorbtion in this group of children. TT-genotype of TaqI-polymorphism of VDR gene can be assessed as a risk factor of bone metabolism disturbances in children with both Crohn’s disease and ulcerative colitis. C allele seems to have protective role in this group.

About the authors

Tatiana V Gabrusskaia

St Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: tatyanagabrusskaya@yandex.ru
Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

Michail M Kostik

St Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: kost-mikhail@yandex.ru

MD, PhD, Associate Professor

Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

Yulia A Nasyhova

FSBSI “The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott”

Email: yulnasa@gmail.com

PhD Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

Maria O Revnova

St Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation

Email: revnoff@mail.ru

MD, PhD, Dr Med Sci Professor, Head Department of Outpatient pediatrics them. AF Tour

Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

Diana A Kuzmina

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: tatyanagabrusskaya@yandex.ru

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor

Russian Federation, Saint Petersburg, Russia

References

  1. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Потапов А.С., и др. Клиническая картина, диагностика и лечение язвенного колита у детей: Российский педиатрический консенсус // Вопросы современной педиатрии. – 2013. – Т. 12. – № 3. – С. 18–30. [Baranov AA, Namazova-Baranova LS, et al. Clinical manifestation, diagnostics and treatment of ulcerative colitis in children: russian pediatric consensus. Current pediatrics. 2013;12(3):18-30. (In Russ.)]
  2. Залетова Н.К., Чухловин А.Б., Третьяк А.Т., и др. Генетические факторы, влияющие на эффективность терапии глюкокортикоидами при хронических воспалительных заболеваниях кишечника у детей // Педиатр. – 2015. – Т. 6. – № 3. – С. 91–97. [Zaletova AA, Chukhlovin AB, Tretyak AT, et al. [Genetic factors modifying response to glucocorticoid treatment in chronic pediatric inflammatory bowel diseases. Pediatrician (St Petersburg). 2015;6(3):91-97. (In Russ.)]. doi: 10.17816/PED6391-97.
  3. Костик М.М., Смирнов А.М., Демин Г.С., и др. Клиническое значение полиморфизма рецептора витамина D у детей с ювенильным идиопатическим артритом // Лечение и профилактика. – 2013. – Т. 5. – № 1. – С. 13–18. [Kostik MM, Smirnov AM, Demin GS, et al. Clinichaeskoe znachenie polymorphisma receptora vitamina D u detei s yuvenilnym idiopaticheskim artritom. Lechenye i profilactica. 2013;5(1):13-18. (In Russ.)]
  4. Москаленко М.В., Асеев М.В., Котова С.М., Баранов В.С. Анализ ассоциации аллелей генов COL1A1, VDR и CALCR с развитием остеопороза // Экологическая генетика. – 2004. – Т. II. – № 1. – С. 38–43. [Moskalenko MV, Aseev MV, Kotova SA, Baranov VS. The analysis of association between Collal, VDR and CALCR genes and development of osteoporosis. Ecological genetics. 2004;2(1):38-43. (In Russ.)]. doi: 10.17816/ecogen2138-43.
  5. Потапов А.С. Болезнь Крона у детей и подростков. Клинические рекомендации по диагностике и лечению. – М., 2010. – 13 с. [Potapov AS. Bolesn Crona u detei i podrostkov. Clinicheskoye recomendacii po diagnostike i lecheniyu. Moscow; 2010. 13 p. (In Russ.)]
  6. Abrams SA, Griffin IJ, Hawthorne KM, et al. Vitamin D receptor Fok1 polymorphisms affect calcium absorption, kinetics, and bone mineralization rates during puberty. J Bone Miner Res. 2005;20:945-953. doi: 10.1359/JBMR.050114.
  7. Baim S, Leonard MB, Bianchi ML, et al. Official Positions of the International Society for Clinical Densitometry and Executive Summary of the 2007 ISCD Pediatric Position Development Conference. J ClinDensitom. 2008;11:6-21. doi: 10.1016/j.jocd.2007.12.002.
  8. Cantorna MT. Vitamin D and its role in immunology: multiple sclerosis, and inflammatory bowel disease. Prog Biophys Mol Biol. 2006;92:60-64. doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.02.020.
  9. Cusack S, Mølgaard C, Michaelsen KF, et al. Vitamin D and estrogen receptor-a genotype and indices of bone mass and bone turnover in Danish girls. J Bone Miner Metab. 2006;24:329-336. doi: 10.1007/s00774-006-0691-2.
  10. Eisman JA. Vitamin D polymorphisms and calcium homeostasis: A new concept of normal gene variants and physiologic variation. Nutr Rev. 1998;56:22-29. doi: 10.1111/j.1753-4887.1998.tb01683.x.
  11. Goertz B, Fassbender WJ, Williams JC, et al. Vitamin D receptor genotypes are not associated with rheumatoid arthritis or biochemical parameters of bone turnover in German RA patients. Clin Exp Rheumatol. 2003;2:333-9.
  12. Gough A, Sambrook P, Devlin J, et al. Effect of vitamin D receptor gene alleles on bone loss in early rheumatoid arthritis. J Rheumatol. 1998;25:864-8.
  13. Hewison M. Vitamin D and immune function: an overview. Proc Nutr Soc. 2011;18:1-12.
  14. Jakubowska-Pietkiewicz E, Młynarski W, Klich I, et al. Vitamin D receptor gene variability as a factor influencing bone mineral density in pediatric patients. Mol Biol Rep. 2012; Mar 16. doi: 10.1007/s11033-012-1444-z.
  15. Kamen DL, Tangpricha V. Vitamin D and molecular actions on the immune system: modulation of innate and autoimmunity. J Mol Med (Berl). 2010;88:441-450. doi: 10.1007/s00109-010-0590-9.
  16. Kocabaş A, Karagüzel G, Imir N, et al. Effects of vitamin D receptor gene polymorphisms on susceptibility to disease and bone mineral density in Turkish patients with type 1 diabetes mellitus. J Pediatr Endocrinol Metab. 2010;23:1289-97. doi: 10.1515/jpem.2010.203.
  17. Kostik MM, Smirnov AM, Demin GS, et al. Juvenile idiopathic arthritis patients and their skeletal status: possible role of vitamin D receptor gene polymorphism. Mol Biol Rep. 2014;41(4):1937-1943. doi: 10.1007/s11033-014-3040-x.
  18. Lee CK, Hong JS, Cho YS, et al. Lack of relationship between vitamin D receptor polymorphism and bone erosion in rheumatoid arthritis. J Korean Med Sci. 2001;16:188-92. doi: 10.3346/jkms.2001.16.2.188.
  19. Lim WC, Hanauer SB, Li YC. Mechanisms of disease: vitamin D and inflammatory bowel disease. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 2005;2:308-315. doi: 10.1038/ncpgasthep0215.
  20. Macdonald HM, McGuigan FE, Stewart A, et al. Large-Scale Population-Based Study Shows No Evidence of Association Between Common Polymorphism of the VDR Gene and BMD in British Women. J Bone Miner Res. 2006;21:151-162. doi: 10.1359/JBMR.050906.
  21. Macgregor S, Hottenga JJ, Lind PA, et al. Vitamin D receptor gene polymorphisms have negligible effect on human height. Twin Res Hum Gen. 2008;11:488-494. doi: 10.1375/twin.11.5.488.
  22. Noble CL, McCullough J, Ho W, et al. Low body mass not vitamin D receptor polymorphisms predict osteoporosis in patients with inflammatory bowel disease. J Aliment Pharmacol Ther. 2008;27(7): 588-96. doi: 10.1111/j.1365-2036.2008.03599.x. Epub 2008 Jan 10.
  23. Pike JW, Zella LA, Meyer MB, et al. Molecular Actions of 1,25 dihydroxyvitamin D3 on genes involved in calcium homeostasis. J Bone Miner Res. 2007; 22:16-19. doi: 10.1359/jbmr.07s207.
  24. Rass P, Pákozdi A, Lakatos P, et al. Vitamin D receptor gene polymorphism in rheumatoid arthritis and associated osteoporosis. Rheumatol Int. 2006;26:964-71. doi: 10.1007/s00296-006-0106-7.
  25. Ruemmele FM, Veres G, Kolho KL, et al. Consensus guidelines of ECCO/ESPGHAN on the medical management of pediatric Crohn’s disease. J Crohns Colitis. 2014Oct;8(10):1179-207. doi: 10.1016/j.crohns.2014.04.005.
  26. Sambrook J, Fritsch EP, Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press; 1989. 1120 p.
  27. Seyhan S, Yavascaoglu I, Kilicarslan H, et al. Association of vitamin D receptor gene Taq I polymorphism with recurrent urolithiasis in children. Int J Urol. 2007;14;1060-1062. doi: 10.1111/j.1442-2042.2007.01899.x.
  28. Sun J. Vitamin D and mucosal immune function. Curr Opin Gastroenterol. 2010;26:591-595. doi: 10.1097/MOG.0b013e32833d4b9f.
  29. Todhunter CE, Sutherland-Craggs A, Bartram SA, et al. Influence of IL-6, COL1A1 and VDR gene polymorphisms on bonemineral density in Crohn’s disease. Gut. 2005Nov;54(11):1579-1584. doi: 10.1136/gut.2005.064212. PMCID: PMC1774753.
  30. Turner D, Levine A, Escher JC, et al. Management of pediatric ulcerative colitis: joint ECCO and ESPGHAN evidence-based consensus guidelines. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2012Sep;55(3):340-61. doi: 10.1097/MPG.0b013e3182662233.
  31. van der Sluis IM, de Muinck Keizer-Schrama SM, Krenning EP, et al. Vitamin D receptor gene polymorphism predicts height and bone size, rather than bone density in children and young adults. Calcif Tissue Int. 2003;73:332-338. doi: 10.1007/s00223-002-2130-2.
  32. Xue LN, Xu KQ, Zhang W, et al. Associations between vitamin D receptor polymorphisms and susceptibility to ulcerative colitis and crohn’s disease: a meta-analysis inflamm bowel. Inflamm Bowel Dis. 2013Jan;19(1):54-60. doi: 10.1002/ibd.22966.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Gabrusskaia T.V., Kostik M.M., Nasyhova Y.A., Revnova M.O., Kuzmina D.A.

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».