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# Ciências da saúde# Medicina genetica e genomica

Fatores Genéticos na Morfologia do Quadril e Risco de Osteoartrite

Estudo revela como a genética molda as articulações do quadril e afeta o risco de osteoartrite.

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A morfologia do quadril se refere à forma e estrutura da articulação do quadril. Ela é considerada um fator importante no risco de desenvolver Osteoartrite do quadril (OAQ), um problema comum nas articulações que pode causar dor e problemas de mobilidade. Pesquisas recentes mostraram que a prevalência da osteoartrite do quadril pode variar entre diferentes populações, com alguns estudos encontrando taxas mais baixas em populações da Ásia Oriental em comparação com populações brancas na Europa. Essa variação pode estar relacionada a diferenças na morfologia do quadril, como a forma do colo e da cabeça do fêmur.

Visão Geral do Estudo

Um estudo foi realizado para examinar a relação entre a morfologia do quadril e Fatores Genéticos na coorte de Changfeng em Xangai (SC), que inclui residentes de Xangai. O objetivo era comparar a morfologia do quadril nesta população chinesa com a de participantes brancos do UK Biobank (UKB). Os pesquisadores usaram técnicas de imagem avançadas e métodos estatísticos para analisar a forma e estrutura do quadril em participantes com 45 anos ou mais.

Diferenças na Morfologia do Quadril

O estudo encontrou diferenças notáveis na morfologia do quadril entre a coorte SC e os participantes do UKB. Por exemplo, os participantes da Ásia Oriental mostraram uma prevalência menor de morfologia em formato de cam, colo do fêmur mais estreito e cabeças do fêmur maiores em relação aos seus colos. Essas diferenças levantaram questões sobre se estão ligadas a fatores genéticos ou influências ambientais.

Modelagem Estatística de Forma

Para analisar a morfologia do quadril, os pesquisadores usaram uma técnica chamada modelagem estatística de forma (SSM). Esse método ajuda a definir e categorizar diferentes formas da articulação do quadril com base em dados de imagem. Dentro desse framework, parâmetros geométricos também foram medidos, como a largura do colo do fêmur (FNW) e o comprimento do eixo do quadril (HAL). Isso permitiu à equipe identificar aspectos específicos da forma do quadril que poderiam estar correlacionados com informações genéticas.

Estudo de Associação do Genoma Inteiro (GWAS)

Os pesquisadores conduziram um estudo de associação do genoma inteiro para identificar variantes genéticas ligadas à morfologia do quadril. Eles coletaram dados genéticos da coorte SC e compararam com estudos existentes. O objetivo era descobrir como fatores genéticos poderiam influenciar a forma do quadril na população asiática, enquanto também observavam sua relação com a osteoartrite do quadril e a saúde óssea.

Participantes do Estudo

O estudo envolveu dois grupos principais de participantes. O conjunto de descoberta consistiu em 6.595 residentes recrutados da comunidade Changfeng em Xangai entre 2009 e 2012. A maioria dos participantes passou por exames de alta resolução nos quadris, resultando na análise de 5.310 amostras após controle de qualidade.

Um grupo de replicação foi recrutado pela Universidade Fudan de setembro de 2018 a agosto de 2022, com 916 indivíduos entre 20 e 60 anos. Todos os participantes deram consentimento por escrito e também passaram por exames de alta resolução.

Métodos de Análise

As imagens do quadril foram analisadas usando um método que utiliza aprendizado de máquina para marcar pontos-chave na articulação do quadril. Esses pontos ajudam a definir a forma do quadril. Os pesquisadores então padronizaram os dados para remover variações relacionadas ao tamanho ou posição. A análise focou nos dez primeiros modos de forma do quadril, que representaram uma parte significativa da variabilidade na forma.

Parâmetros geométricos como FNW, HAL e diâmetro da cabeça do fêmur (DFH) também foram derivadas usando scripts personalizados. Os pesquisadores garantiram que todos os dados seguissem rigorosos controles de qualidade.

Genotipagem e Controle de Qualidade

Os dados genéticos dos participantes do estudo foram obtidos por meio de amostras de sangue. O DNA foi analisado para identificar marcadores genéticos associados à morfologia do quadril. O processo de controle de qualidade envolveu a remoção de amostras que não atendiam a critérios específicos, permitindo uma análise mais precisa.

Análise das Associações da Forma do Quadril

Os pesquisadores ajustaram suas análises com base em fatores como idade, sexo e origem ancestral para garantir que os resultados não estivessem distorcidos. Eles descobriram associações estatisticamente significativas entre variantes genéticas e medidas de morfologia do quadril na coorte SC.

Descobertas Genéticas

O estudo identificou locos genéticos independentes associados a várias medidas da morfologia do quadril. Quatro desses marcadores genéticos foram replicados com sucesso no segundo grupo de participantes. Essa replicação fortalece as descobertas e sugere que esses fatores genéticos desempenham um papel em determinar a forma do quadril na população asiática.

Implicações para a Osteoartrite

Os resultados mostraram que certas variantes genéticas ligadas à morfologia do quadril também estavam associadas a riscos mais baixos de desenvolver osteoartrite. Isso sugere que pode haver fatores genéticos comuns que influenciam tanto a forma da articulação do quadril quanto o risco de osteoartrite, destacando a importância da pesquisa genética na compreensão da saúde das articulações.

Direções Futuras de Pesquisa

Embora o estudo tenha apresentado insights valiosos, também notou limitações. O tamanho da amostra era relativamente pequeno e estudos mais amplos são necessários para confirmar essas descobertas em populações diversas. Pesquisas futuras devem buscar construir conjuntos de dados maiores que incluam dados genéticos e de imagem, o que poderia levar a insights mais profundos sobre a morfologia do quadril e sua conexão com a osteoartrite e a saúde óssea.

Conclusão

Este estudo representa um passo importante na compreensão dos fatores genéticos associados à morfologia do quadril em populações asiáticas. Ao identificar marcadores genéticos específicos, os pesquisadores podem obter insights sobre como a forma do quadril influencia o risco de condições como a osteoartrite. Essas descobertas podem informar futuros estudos e potencialmente levar a estratégias de prevenção e tratamento aprimoradas para distúrbios articulares.

Fonte original

Título: Genome-wide association study of DXA-derived hip morphology identifies associations with 4 loci in Chinese populations

Resumo: ObjectiveTo identify genetic factors associated with hip morphology in Chinese populations. MethodsAn 85-point Statistical Shape Model (SSM) was applied to extract hip shape modes (HSMs). Diameter of the femoral head (DFH), femoral neck width (FNW) and hip axis length (HAL) were obtained from SSM points using Python scripts. Genome-wide association study (GWAS) was conducted in the Shanghai Changfeng (SC) cohort (N=5,310) for each phenotype of DXA-derived hip morphology. Replication of GWAS was conducted in the Core cohort (N=917). ResultsGWAS identified a total of 331 SNPs in 14 loci that were associated with features of hip morphology in the SC cohort. 4 of 14 loci were replicated in the Core cohort: rs143383 (GDF5) associated with HAL (P = 9.4x10-10), rs11614913 (MIR196A2) associated with HSM9 (P = 2.8 x10-10), rs35049516 (SUPT3H) associated with HSM4 (P = 4.3 x10-10) and rs7761119 (UST) associated with HSM8 (P = 1.7x10-8). Of these, two loci were known to affect hip morphology, including rs143383 (GDF5) and rs35049516 (SUPT3H), whereas rs11614913 (MIR196A2) and rs7761119 (UST) were novel. There was also overlap with previous GWAS of HSM and other hip-based metrics. ConclusionsIn the largest East Asian ancestry hip shape GWAS to date we identified and replicated four loci associated with different aspects of hip morphology (GDF5, MIR196A2, SUPT3H, UST). Strong SNP-to-gene evidence was found. All four loci have previously been implicated in musculoskeletal development, however this is the first report that rs11614913 (MIR196A2) and rs7761119 (UST) are associated with hip morphology. Despite the small sample size, this study paves the way for trans-ancestry meta-analyses.

Autores: Sijia Wang, J. Zheng, J. Ge, B. G. Faber, H. Lin, R. Ebsim, C. Lindner, T. Cootes, L. Jin, J. H. Tobias, X. Gao

Última atualização: 2024-01-25 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.25.24301766

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.01.25.24301766.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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