Science and Innovations in MedicineScience and Innovations in MedicineНаука и инновации в медицине2500-13882618-754XFSBEI of Higher Education SamSMU of Ministry of Health of the Russian Federation62881410.35693/SIM628814Traumatology and OrthopedicsТравматология и ортопедияResearch ArticleOsteoprotegerin gene polymorphisms in postmenopausal women with knee osteoarthritisПолиморфизмы гена остеопротегерина при остеоартрите коленных суставов у женщин в постменопаузеhttps://orcid.org/0000-0003-3611-1186IgnatenkoGrigorii A.ИгнатенкоГригорий А.
Russian Federation

PhD, Professor, corresponding member of the NAMS of Ukraine, Head of the Department of Propaedeutics of Internal Diseases

д-р мед. наук, профессор, член-корр. НАМНУ, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней

prop-vnutr-medicina@dnmu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3396-1046ReznichenkoNatalya A.РезниченкоНаталья А.
Russian Federation

PhD, Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology No. 1

д-р мед. наук, доцент, профессор кафедры акушерства и гинекологии №1

professorreznichenko@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5492-0270FedulichevPavel N.ФедуличевПавел Н.
Russian Federation

PhD, Associate professor of the Department of Topographic Anatomy

канд. мед. наук, доцент, соискатель кафедры топографической анатомии

pfedulichev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2845-7750MaylyanEduard A.МайлянЭдуард Апетнакович
Russian Federation

PhD, Professor, Head of the Department of Microbiology, Virology, Immunology and Allergology

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии и аллергологии

maylyan.ea@yandex.comM. Gorky Donetsk National Medical UniversityФГБОУ ВО «Донецкий государственный медицинский университет имени М. Горького» Минздрава РоссииMedical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky Crimean Federal UniversityИнститут «Медицинская академия имени С.И. Георгиевского» ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» Минобрнауки РоссииM. Gorky Donetsk National Medical UniversityФГБОУ ВО «Донецкий государственный медицинский университет имени М. Горького» Минздрава России0304202403062024921431480603202406032024Copyright ©; 2024, Ignatenko G.A., Reznichenko N.A., Федуличев P.Н., Maylyan E.A.Copyright ©; 2024, Игнатенко Г.А., Резниченко Н.А., Федуличев П.Н., Майлян Э.А.2024Ignatenko G.A., Reznichenko N.A., Федуличев P.Н., Maylyan E.A.Игнатенко Г.А., Резниченко Н.А., Федуличев П.Н., Майлян Э.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/628814

Aim – to investigate the associations of rs3134069, rs4355801 and rs3102735 polymorphisms in the TNFRSF11B gene with knee osteoarthritis in postmenopausal women.

Material and methods. 483 postmenopausal women were examined, including 157 patients with knee osteoarthritis. The remaining 326 women had no signs of joint disease and formed the control group. All examined women were tested using real-time polymerase chain reaction for single nucleotide polymorphisms rs3134069, rs4355801 and rs3102735 in the TNFRSF11B gene.

Results. It was found that genotypes distribution of polymorphisms rs3134069, rs4355801 and rs3102735 in the TNFRSF11B gene in the total group of examined women (n = 483) corresponded to the Hardy – Weinberg law (p > 0.05). The analysis of the polymorphic variants’ frequency in the TNFRSF11B gene revealed an increased frequency of AC or CC genotypes of rs3134069 polymorphism in patients with knee osteoarthritis (OR = 1.91; 95% CI: 1.10–3.32; p = 0.030). Also, the allele C frequency of the above-mentioned polymorphism was increased among patients with osteoarthritis (OR = 1.78; 95% CI: 1.06–2.99; p = 0.040). No association with knee osteoarthritis was found for two other studied polymorphisms in the TNFRSF11B gene – rs4355801 and rs3102735 (p > 0.05).

Conclusion. The increased frequency of genotypes AC or CC registration, as well as allele C of rs3134069 polymorphism in the TNFRSF11B gene in postmenopausal women with knee osteoarthritis indicates the important role of TNFRSF11B gene mutations in the osteoarthritis development and progression. Further research in this area is of great interest both for a deeper understanding of the disease pathogenesis and for the development of personalized approach in the prevention and treatment of knee osteoarthritis in postmenopausal women.

Цель – исследовать ассоциации полиморфизмов rs3134069, rs4355801 и rs3102735 гена TNFRSF11B с остеоартритом коленных суставов у женщин постменопаузального возраста.

Материал и методы. Обследовано 483 женщины постменопаузального возраста. Из них 157 пациентов имели остеоартрит коленных суставов. Остальные 326 женщин не имели признаков заболевания суставов и составили контрольную группу. Все обследованные женщины при помощи метода полимеразной цепной реакции в режиме реального времени были обследованы на однонуклеотидные полиморфизмы rs3134069, rs4355801 и rs3102735 гена TNFRSF11B.

Результаты. Установлено, что распределение генотипов полиморфизмов rs3134069, rs4355801 и rs3102735 гена TNFRSF11B в общей группе обследованных женщин (n=483) соответствовало закону Hardy – Weinberg (р>0,05). Анализ частоты полиморфных вариантов гена TNFRSF11B позволил выявить повышенную частоту генотипов АС или СС полиморфизма rs3134069 у больных с остеоартритом коленных суставов (OR=1,91; 95% CI: 1,10–3,32; р=0,030). Также среди больных ОА была увеличена частота регистрации аллеля С вышеуказанного полиморфизма (OR=1,78; 95% CI: 1,06–2,99; р=0,040). Для двух других исследованных полиморфизмов гена TNFRSF11B (rs4355801 и rs3102735) связи с остеоартритом коленных суставов обнаружено не было (p>0,05).

Заключение. Повышенная частота регистрации генотипов АС или СС, а также аллеля С полиморфизма rs3134069 гена TNFRSF11B при остео-артрите коленных суставов у женщин постменопаузального возраста свидетельствует о важной роли мутаций в гене TNFRSF11B в развитии и прогрессировании остеоартрита. Дальнейшие исследования в этом направлении представляют большой интерес как для более глубокого понимания патогенеза заболевания, так и для разработки критериев персонифицированного похода в профилактике и лечении остеоартрита коленных суставов у женщин постменопаузального возраста.

womenpostmenopauseosteoarthritispolymorphismsosteoprotegerin geneженщиныпостменопаузаостеоартритполиморфизмыген остеопротегеринаAleshkevich AI, Martusevich NA, Bondar TV. Risk factors and features of clinical manifestations of early radiological stages of osteoarthritis of the knee joint. Medical Journal. 2022;2:41-44. (In Russ.). [Алешкевич А.И., Мартусевич Н.А., Бондарь Т.В. Факторы риска и особенности клинических проявлений ранних рентгенологических стадий остеоартроза коленного сустава. Медицинский журнал. 2022;2:41-44]. https://doi.org/10.51922/1818-426X.2022.2.41Zborovskaya IA, Mozgovaya EE, Bedina SA, et al. Osteoarthritis – a modern view of treatment. Lekarstvennyj vestnik. 2019;13(4):7-15. (In Russ.). [Зборовская И.А., Мозговая Е.Э., Бедина С.А., и др. Остеоартроз – современный взгляд на лечение. Лекарственный вестник. 2019;13(4):7-15].Kabalyk MA. Prevalence of osteoarthritis in Russia: regional aspects of trends in statistical parameters over 2011-2016. Rheumatology Science and Practice. 2018;56(4):416-422. (In Russ.). [Кабалык М.А. Распространенность остеоартрита в России: региональные аспекты динамики статистических показателей за 2011–2016 гг. Научно-практическая ревматология. 2018;56(4):416-422]. https://doi.org/10.14412/1995-4484-2018-416-422Apostu D, Lucaciu O, Mester A, et al. Systemic drugs with impact on osteoarthritis. Drug Metab Rev. 2019;51(4):498-523. https://doi.org/10.1080/03602532.2019.1687511Grässel S, Zaucke F, Madry H. Osteoarthritis: Novel Molecular Mechanisms Increase Our Understanding of the Disease Pathology. J Clin Med. 2021;10(9):1938. https://doi.org/10.3390/jcm10091938Jiang W, Chen H, Lin Y, et al. Mechanical stress abnormalities promote chondrocyte senescence – The pathogenesis of knee osteoarthritis. Biomed Pharmacother. 2023;167:115552. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2023.115552Boer CG, Hatzikotoulas K, Southam L, et al. Deciphering osteoarthritis genetics across 826,690 individuals from 9 populations. Cell. 2021;184(18):4784-4818.e17. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.07.038Hulin-Curtis SL, Bidwell JL, Perry MJ. Tumour necrosis factor receptor superfamily member 11B polymorphisms and association with knee osteoarthritis in women. Int J Immunogenet. 2012;39(3):207-9. https://doi.org/10.1111/j.1744-313X.2012.01083.xQi Y, An F, Wang J, et al. Association of OPG gene polymorphisms with the risk of knee osteoarthritis among Chinese people. Mol Genet Genomic Med. 2019;7(6):e662. https://doi.org/10.1002/mgg3.662Valdes AM, Hart DJ, Jones KA, et al. Association study of candidate genes for the prevalence and progression of knee osteoarthritis. Arthritis & Rheumatism. 2004;50(8):2497-2507. https://doi.org/10.1002/art.2044311.Valdes AM, Van OM, Hart DJ, et al. Reproducible genetic associations between candidate genes and clinical knee osteoarthritis in men and women. Arthritis & Rheumatism. 2006;54(2):533-539. https://doi.org/10.1002/art.21621Riggs KC, Sankar U. Inflammatory mechanisms in post-traumatic osteoarthritis: a role for CaMKK2. Immunometabolism (Cobham). 2023;5(4):e00031. https://doi.org/10.1097/IN9.0000000000000031Geng R, Li J, Yu C, et al. Knee osteoarthritis: Current status and research progress in treatment (Review). Exp Ther Med. 2023;26(4):481. https://doi.org/10.3892/etm.2023.12180Ignatenko GA, Mailyan EA, Nemsadze IG, et al. The role of cytokines in bone tissue remodeling in norm and pathology. Tavricheskiy mediko-biologicheskiy vestnik. 2020;1:133-139. (In Russ.). [Игнатенко Г.А., Майлян Э.А., Немсадзе И.Г., и др. Роль цитокинов в ремоделировании костной ткани в норме и патологии. Таврический медико-биологический вестник. 2020;1:133-139]. https://doi.org/10.37279/2070-8092-2020-23-1-133-139Ignatenko GA, Nemsadze IG, Mirovich ED, et al. The role of cytokines in bone remodeling and pathogenesis of postmenopausal osteoporosis. Medical Herald of the South of Russia. 2020;11(2):6-18. (In Russ.). [Игнатенко Г.А., Немсадзе И.Г., Мирович Е.Д., и др. Роль цитокинов в ремоделировании костной ткани и патогенезе постменопаузального остеопороза. Медицинский вестник Юга России. 2020;11(2):6-18]. https://doi.org/10.21886/2219-8075-2020-11-2Kovács B, Vajda E, Nagy EE. Regulatory Effects and Interactions of the Wnt and OPG-RANKL-RANK Signaling at the Bone-Cartilage Interface in Osteoarthritis. Int J Mol Sci. 2019;20(18):4653. https://doi.org/10.3390/ijms20184653Kwan Tat S, Amiable N, Pelletier JP, et al. Modulation of OPG, RANK and RANKL by human chondrocytes and their implication during osteoarthritis. Rheumatology (Oxford). 2009;48(12):1482-90. https://doi.org/10.1093/rheumatology/kep300Sagar DR, Ashraf S, Xu L, et al. Osteoprotegerin reduces the development of pain behaviour and joint pathology in a model of osteoarthritis. Ann Rheum Dis. 2014;73(8):1558-65. https://doi.org/10.1136/annrheumdis-2013-203260Kadri A, Ea HK, Bazille C, et al. Osteoprotegerin inhibits cartilage degradation through an effect on trabecular bone in murine experimental osteoarthritis. Arthritis Rheum. 2008;58(8):2379-86. https://doi.org/10.1002/art.23638Naik S, Sahu S, Bandyopadhyay D, Tripathy S. Serum levels of osteoprotegerin, RANK-L & vitamin D in different stages of osteoarthritis of the knee. Indian J Med Res. 2021;154(3):491-496. https://doi.org/10.4103/ijmr.IJMR_873_19Rodríguez Ruiz A, Tuerlings M, Das A, et al. The role of TNFRSF11B in development of osteoarthritic cartilage. Rheumatology (Oxford). 2022;61(2):856-864. https://doi.org/10.1093/rheumatology/keab440