Santos, Fernando PimentelCarvalho, Margarida GamaPimenta, Isabel Alexandra Vitorino Tendeiro Pedroso2023-03-212023-03-2120202020http://hdl.handle.net/10451/56745Tese de Mestrado, Biologia Molecular e Genética, 2020, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasBackground: Spondyloarthritis is the most common group of chronic inflammatory rheumatic disease affecting about 1.5% of the Portuguese adult population. The most common symptoms are low back pain and enthesitis. Spondyloarthritis is a multifactorial disease with well-known genetic contribution. However, other factors such environment and physical components, might contribute for SpA susceptibility and progression. Muscle physical properties may be involved in the physiopathology process. ACTN3 and Vitamin D Receptor genes seems to influence several muscles properties. Objectives: Analyse the relation between the most studied polymorphisms of these genes and disease susceptibility/ phenotype and influence in muscle properties. Methods: Twenty-eight patients with axial Spondyloarthritis (axSpA) and 28 healthy controls (HC) were studied. Clinical, epidemiological and muscle characterization data (strength, stiffness, tone, elasticity, mass, and performance) were collected. ACTN3 (ACTN3 R577X) and Vitamin D Receptor gene (FokI, TaqI e ApaI) single nucleotide polymorphisms were studied. Statistical analysis was performed using SPSS software, version 22.0. Results: 51 individuals were analysed, 27 of which axSpA patients, 66.7% male with mean age of 36 years old. From total patients, 80.8% were HLA-B27 positive, 18.5% with BASDAI ≥ 4, 14.8% with BASFI > 4 and 88.9% showing a BASMI <3. HC and patients’ characteristics were very similar. Two different muscles were analysed- Multifidus and Gastrocnemius. Muscle physical properties (tonus, stiffness, and decrement), muscle strength and muscle mass were similar, but patients have shown a decrease in muscle performance. None of the studied SNPs have shown any association with disease susceptibility/ phenotype (BASDAI, BASFI, BASMI), muscle physical properties, strength, or mass. ACTN3 R577X and VDR FokI seems to be associated with muscle performance. Conclusion: ACTN3 R577X and VDR FokI seems to be associated with muscle performance. Since this was a pilot-study, further research is needed to obtain a definitive conclusion.Este estudo faz parte de um projecto actualmente em curso, “MyoSpA Study”, que tem por objectivo o estudo do músculo em doentes com Espondiloartrite (SpA). A SpA é uma doença etiologicamente multifactorial, consistindo num conjunto de doenças reumáticas inflamatórias crónicas, que afecta cerca de 1,5% da população adulta portuguesa. Esta doença é caracterizada por inflamação das enteses (entesite), o que a torna distinta de outros tipos de artrites. A presença de dor na coluna vertebral e na articulação sacroilíaca acompanhadas por dor na região lombar inferior constituem as características mais comuns da doença. A SpA pode também afectar as articulações mais periféricas, tais como as pequenas articulações das mãos e dos pés assim como as articulações dos ombros e joelhos. Na maioria dos casos existe um envolvimento das enteses (especialmente do tendão de Aquiles e da inserção da fáscia plantar) e dos sistemas extra- articulares (olhos, pele e intestino). A sua progressão e gravidade conduzem a um aumento da rigidez muscular com consequente redução na mobilidade. Paralelamente, os processos de erosão e osteogénese com formação de sindesmófitos, com consequente repercussão a nível da coluna vertebral e da articulação sacroilíaca, condicionam uma redução da mobilidade de forma irreversível. Em 1973, Caffrey e James descreveram o alelo HLA-B27 como sendo o principal gene responsável pela susceptibilidade genética para a Espondilite Anquilosante, actualmente designada por Espondiloartrite axial radiográfica (r-axSpA). Mais recentemente, estudos de associação genómica de larga escala (“GWAS studies”) permitiram a identificação de inúmeros SNPs em vários genes, relacionados com a SpA. Contudo, e apesar de todos os esforços, estes apenas conseguem explicar uma pequena percentagem da predisposição genética e do fenótipo da doença. Tendo isto em conta, os factores ambientais e processos biomecânicos, começaram a ser estudados demonstrando a sua relação com algumas características fenotípicas, susceptibilidade, desenvolvimento e no prognóstico da SpA. A aplicação da tecnologia de “next generation sequencing” (NGS) no microbioma intestinal, revelou a presença de disbiose, ou seja, a existência de alterações na microbiota intestinal, como sendo uma característica comum tanto à SpA como a doenças inflamatórias intestinais. Esta relação é suportada por vários estudos em modelos animais, em que se avalia o efeito do ambiente “normal” vs “germ-free” em ratos que sobre expressam HLA-B27. Mais recentemente, factores biomecânicos, como a existência de microtraumas (intrínsecos ou extrínsecos) recorrentes, têm vindo a revelar um impacto importante na presença de inflamação crónica assim como no surgimento e progressão da espondiloartrite. Mechelen e Lories, num estudo publicado em 2016, recorrendo a ratinhos susceptíveis para a SpA e com sobre-expressão de factor de necrose tumoral, demonstraram que quando estes se encontravam suspensos pela cauda, ou pelas patas posteriores, não desenvolviam a doença. Tendo concluído que danos localizados/ microtraumas poderiam estimular o surgimento da SpA e ter um impacto considerável na progressão da doença. Adicionalmente, alguns autores têm vindo a defender que as propriedades físicas musculares poderão contribuir de forma significativa para a susceptibilidade e progressão desta doença, uma vez que doentes com SpA parecem apresentar elevados valores de rigidez muscular nos músculos da região axial quando comparados com controlos saudáveis. De forma complementar, a sarcopenia pode ser um factor igualmente importante desde os estadios iniciais contribuindo para um diagnóstico mais grave da doença. Tendo em conta as características musculares e o seu impacto, o presente estudo teve por objectivo analisar a existência de uma relação entre os polimorfismos mais estudados dos genes do VDR (Receptor para a Vitamina D) e do ACTN3, e o seu potencial impacto a nível do músculo. Adicionalmente, foi estudada a correlação entre estes polimorfismos e alguns parâmetros musculares testados: características físicas musculares, força muscular, massa muscular e a performance muscular- a nível dos músculos Multífidos, localizado na região lombar e do músculo Gastrocnémios, localizado na região posterior da perna. Foram então analisados quatro SNPs diferentes, um no gene ACTN3 (ACTN3 R577X) e três no gene VDR (FokI, TaqI e ApaI). O gene ACTN3 é um gene altamente estudado, principalmente em atletas de alta competição, uma vez que a sua variante é responsável por uma melhor performance global, com aumento da força e da velocidade. Tal deve-se ao facto deste gene provocar uma alteração no tipo de fibra muscular, convertendo as fibras tipo I (fibras de contração lenta) em fibras tipo II (fibras de contração rápida). O gene VDR foi também estudado uma vez que a vitamina D para além dos processos mais conhecidos em que está envolvida, como sendo a regulação da homeostasia do cálcio e o metabolismo ósseo, parece possuir também extrema importância no desenvolvimento e remodelação do músculo-esquelético. Qualquer variação indesejada tanto no receptor como na proteína em si poderão ter graves efeitos sistémicos. A deficiência em vitamina D ou quando em níveis extremamente baixas pode ser responsável por certas doenças sendo exemplos a osteomalacia e o raquitismo. É também responsável por um aumento do risco de quedas com consequentes fraturas e aumento de comorbidades. No presente estudo foram incluídos 56 indivíduos (28 indivíduos saudáveis e 28 doentes com Espondiloartrite axial (axSpA)) agrupados de acordo com o género, idade, nível de atividade física. Contudo, devido à existência de alguns dados em falta, nomeadamente a nível de genotipagem, apenas 51 indivíduos reuniram todos os dados necessários de modo a ser possível a sua análise (27 doentes com espondiloartrite axial e 24 controlos saudáveis). Dos 27 doentes com axSpA, 66,7% são do género masculino com idade média de 36 anos. Do total de doentes, 80,8% são HLA-B27 positivos, 18,5% apresentam um BASDAI ≥ 4, 14,8% apresenta um BASFI > 4 e 88.9% um valor de BASMI <3, traduzindo uma população de doentes com baixa atividade da doença e baixa repercussão funcional. As duas populações (controlos e doentes) são bastantes semelhantes tanto a nível de características físicas como epidemiológicas. Adicionalmente, foram estudadas algumas características físicas musculares como sendo o tónus muscular, rigidez, “decrement” (inverso da elasticidade), força (teste “Sit-to-stand 5”), e massa magra (obtida por bioimpedância), dos dois músculos situados em segmentos corporais distintos, não revelaram alterações. Os doentes mostraram, porém, um compromisso da performance muscular (avaliada por dois testes distintos: “Sit-to-stand 60” e velocidade da marcha). Adicionalmente, nenhum dos SNPs dos genes ACTN3 e VDR revelaram uma associação com a susceptibilidade ou interferência nos parâmetros clínicos específicos da espondiloartrite axial (BASDAI, BASMI e BASFI). Podemos assim concluir, que os factores genéticos em estudo, não são suficientes per si para explicar as diferenças nas propriedades musculares entre indivíduos saudáveis e doentes com espondiloartrite axial. Coloca-se a hipótese de que a sua conjugação com outros factores genéticos associados à existência de microtraumas recorrentes ou alterações na microbiota intestinal (factores intrínsecos), tenham, em conjunto com o genótipo, um papel mais preponderante na susceptibilidade, progressão e prognóstico desta doença. Este estudo trata-se de um estudo piloto, com uma amostra de tamanho reduzido, sendo assim imprescindível a realização de mais estudos de forma a obter robustez nos resultados e uma conclusão mais definitiva. Seria ainda importante, dar continuidade a este projecto, com a análise do polimorfismo BsmI do gene do Receptor da Vitamina D, e confirmação da existência de um haplótipo, descrito na literatura, assim como a quantificação desta vitamina e a sua correlação com as propriedades musculares. O melhor conhecimento destes mecanismos poderia contribuir para uma melhor avaliação e acompanhamento dos doentes com espondiloartrite axial.engEspondiloartritePropriedades físicas muscularesPolimorfismosgene ACTN3gene VDRTeses de mestrado - 2020master thesis202931234