Pediatrician (St. Petersburg)Pediatrician (St. Petersburg)Педиатр2079-78502587-6252Eco-Vector670710.17816/PED83111-119ArticlesСтатьиResearch ArticleRole of TaqI-Genetic Polymorphism of Vitamin D Receptor Gene in Bone Metabolism in Children with Inflammatory Bowel DiseaseВлияние TaqI-генетического полиморфизма гена рецептора витамина D на состояние костного метаболизма у детей с воспалительными заболеваниями кишечникаGabrusskaiaTatiana VГабрусскаяТатьяна Викторовна
Russian Federation
tatyanagabrusskaya@yandex.ruKostikMichail MКостикМихаил Михаилович
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor

канд. мед. наук, доцент

kost-mikhail@yandex.ruNasyhovaYulia AНасыховаЮлия Алмазовна
Russian Federation

PhD Researcher

канд. биол. наук, научный сотрудник

yulnasa@gmail.comRevnovaMaria OРевноваМария Олеговна
Russian Federation

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

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой поликлинической педиатрии им. А. Ф. Тура

revnoff@mail.ruKuzminaDiana AКузьминаДиана Алексеевна
Russian Federation

MD, PhD, Dr Med Sci, Professor

д-р мед. наук, профессор

tatyanagabrusskaya@yandex.ruSt Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian FederationВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава РоссииFSBSI “The Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott”ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»North-Western State Medical University named after I.I. MechnikovФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава России1505201783VOL 8, NO3 (2017)ТОМ 8, №3 (2017)11111920062017Copyright ©; 2017, Gabrusskaia T.V., Kostik M.M., Nasyhova Y.A., Revnova M.O., Kuzmina D.A.Copyright ©; 2017, Габрусская Т.В., Костик М.М., Насыхова Ю.А., Ревнова М.О., Кузьмина Д.А.2017Gabrusskaia T.V., Kostik M.M., Nasyhova Y.A., Revnova M.O., Kuzmina D.A.Габрусская Т.В., Костик М.М., Насыхова Ю.А., Ревнова М.О., Кузьмина Д.А.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/6707

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.

В данном исследовании проводилась оценка минерализации скелета и костного метаболизма у детей с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) в зависимости от TaqI-полиморфизма гена рецептора витамина D (VDR). В исследование были включены 83 ребенка (38 девочек и 45 мальчиков), страдающих ВЗК (болезнь Крона - 60, язвенный колит - 23). Возраст детей, включенных в исследование, составил 13,0 (11,0; 15,5) года. Исследование минерализации скелета осуществлялось методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии L1-L4. Состояние костного обмена оценивалось по уровню основных метаболических маркеров: остеокальцина как маркера остеосинтеза, продуктов деградации коллагена I типа - С-концевых телопептидов как маркера остеорезорбции, паратгормона, общего и ионизированного кальция, фосфора, общей щелочной фосфатазы, 25ОНD3. Молекулярно-генетические исследования: анализ TaqI (rs731236) полиморфизма гена VDR осуществлялся методом полимеразной цепной реакции с последующим рестрикционным анализом. Выявлена ассоциация молекулярных маркеров гена VDR с нарушением костной минерализации и метаболизма. У детей с ВЗК ТТ-генотип гена VDR ассоциирован с тенденцией к задержке скорости линейного роста, низким линейным ростом, нарушением костного метаболизма в виде угнетения процессов остеосинтеза и активации костной резорбции. ТТ-генотип TaqI полиморфизма гена VDR в этой группе пациентов может рассматриваться как фактор риска развития нарушений костного метаболизма, а аллель С - как протективный.

inflammatory bowel disease (IBD)bone mineral densityCrohn’s diseaseulcerative colitisgene of vitamin D receptor (VDR)воспалительные заболевания кишечника (ВЗК)минеральная плотность костной тканиболезнь Кронаязвенный колитген рецептора витамина D (VDR)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.