University of Oulu

The search for susceptibility genes in lumbar disc degeneration : focus on young individuals

Saved in:
Author: Eskola, Pasi
Organizations: University of Oulu Graduate School
University of Oulu, Faculty of Medicine, Institute of Biomedicine, Department of Medical Biochemistry and Molecular Biology
University of Oulu, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine, Department of Physical Medicine and Rehabilitation
University of Oulu, Biocenter Oulu
Center for Cell-Matrix Research
Format: eBook
Online Access: PDF Full Text (PDF, 2.8 MB)
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789514299926
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2012
Publish Date: 2012-11-20
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Health and Biosciences of the University of Oulu for public defence in Auditorium F101 of the Department of Physiology (Aapistie 7), on 30 November 2012, at 12 noon
Tutor: Docent Minna Männikkö
Professor Jaro Karppinen
Reviewer: Docent Elisabeth Widén
Opponent: Senior Lecturer Frances M. K. Williams
Description:

Abstract

Low back pain (LBP) is a truly enervating condition, presenting with considerable negative socioeconomic and health impacts on many levels. Although LBP may be attributed to many factors, there is increasing evidence that disc degeneration (DD) of the lumbar spine is a strong contributing factor, especially among young individuals. Understanding the aetiopathogenesis of DD has changed over the past few decades as numerous studies have indicated that inherited factors are largely responsible for the development of DD. Despite the many genetic associations in DD that have been reported, these associations have proven difficult to validate. The genetic component of DD is still unexplained for the most part. Previous studies have focused on adults, who have been exposed to environmental risk factors of DD, which may mask genetic associations. Thus, investigations among young individuals are well justified.

The purpose of this study was to validate the associations between DD defined by magnetic resonance imaging (MRI) and genetic polymorphisms in two study populations of Finnish and Danish young individuals. New polymorphisms that have not been associated with DD were also included in the study. Associations with progression of DD were also investigated among Danish individuals. Furthermore, this study aimed to clarify the level of evidence of previously identified associations.

Among Finnish individuals, polymorphisms in IL6, SKT and CILP were associated with moderate DD, but the association in CILP was significant only in women. Among Danish individuals, polymorphisms in IL6 and IL1A were associated with early DD and progression of DD. The genetic associations among the Danish teenagers were gender-specific as they were mainly observed in girls. Among both populations, the individuals with DD were significantly taller than individuals without DD. In the systematic analysis of previous reports, polymorphisms in GDF5, THBS2, MMP9, COL11A1, SKT and ASPN were found to have a moderate level of association evidence.

The results mostly support earlier findings in adults. However, unexpected differences between genders were observed. In conclusion, this study increased the knowledge of genetics in DD but more investigations are needed to draw any solid conclusions.


Tiivistelmä

Alaselkäkipu on yksi merkittävimmistä toimintakykyyn vaikuttavista sairauksista. Alaselkäkivun riskitekijöitä tunnetaan useita, mutta näyttö siitä, että selän välilevyrappeuma on yksi tärkeimmistä riskitekijöistä, erityisesti nuorilla henkilöillä, lisääntyy jatkuvasti. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että perintötekijöillä on merkittävä osuus välilevyjen rappeutumisessa. Useiden geenien on raportoitu vaikuttavan välilevyrappeumaan. Positiivisten tulosten toistaminen on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi, ja kokonaiskuva on vielä suurelta osin epäselvä. Aikaisemmat tutkimukset aiheesta ovat keskittyneet aikuisiin, joilla nuoria pidempi altistus ympäristötekijöille saattaa peittää geneettisten tekijöiden yhteyttä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli varmentaa yhteyksiä magneettikuvauksella (MRI) määritetyn välilevyrappeuman ja geneettisten monimuotoisuuskohtien (polymorfioiden) välillä käyttäen yhtä suomalaisista ja yhtä tanskalaisista nuorista koostuvaa aineistoa. Työssä analysoitiin myös polymorfioita, joita ei ole aiemmin yhdistetty välilevyrappeumaan. Yhteyttä polymorfioiden ja välilevyrappeuman etenemisen välillä tutkittiin tanskalaisessa aineistossa. Lisäksi tutkimuksen tavoitteena oli selvittää aiemmin tunnistettujen geneettisten yhteyksien näytön aste.

Suomalaisten nuorten aineistossa polymorfiat IL6-, SKT- ja CILP-geeneissä olivat yhteydessä kohtalaista astetta olevaan välilevyrappeumaan. Tanskalaisten nuorten aineistossa polymorfiat IL6- ja IL1A-geeneissä olivat yhteydessä varhaiseen välilevyrappeumaan ja sen etenemiseen. Tanskalaisten nuorten aineistossa nämä yhteydet olivat sukupuolesta riippuvaisia, koska yhteyksiä havaittiin pääasiassa tytöillä. Suomalaisten nuoren aineistossa yhteys CILP-geenissä havaittiin ainoastaan nuorilla naisilla. Kummassakin tutkimusaineistossa nuoret, joilla oli välilevyrappeuma, olivat pidempiä, kuin nuoret, joilla ei ollut välilevyrappeumaa. Aikaisempien tutkimusten systemaattinen analyysi osoitti, että tunnistetun geneettisen yhteyden näytön aste on kohtalainen GDF5-, THBS2-, MMP9-, COL11A1-, SKT- ja ASPN-geenien polymorfioissa.

Tutkimusten tulokset ovat pääosin samansuuntaisia aiempien tutkimuksien kanssa, mutta nyt nähty eroavaisuus sukupuolten välillä on uusi havainto. Kokonaisuudessaan tämä väitöstutkimus kasvattaa ymmärtämystä välilevyrappeumasta, mutta lisätutkimuksia aiheesta tarvitaan.


Series: Acta Universitatis Ouluensis. D, Medica
ISSN: 0355-3221
ISSN-E: 1796-2234
ISSN-L: 0355-3221
ISBN: 978-951-42-9992-6
ISBN Print: 978-951-42-9991-9
Issue: 1184
Subjects:
sex
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.