Ficha Debates

Factores Genéticos implicados en la Degeneración del Disco Intervertebral

3 Febrero, 2018

Autor: Lucía Guerrero Romero

Entre muchas causas de dolor lumbar, la degeneración del disco intervertebral (DDI) juega un papel crítico en él, y se correlaciona fuertemente con las modificaciones estructurales y la disfunción del disco intervertebral (DIV) .Las estrategias terapéuticas actuales para aliviar el dolor lumbar que resultan de la DDI generalmente se encuentran en tratamientos conservadores, farmacológicos (ej: medicamentos antiinflamatorios) y no farmacológicos (ej: fisioterapia y ejercicio físico). Aunque estas estrategias conservadoras a menudo son eficaces para aliviar los síntomas, las causas reales de los procesos degenerativos no se abordan. Es imperativo tener una comprensión más profunda sobre la etiología y los mecanismos patogénicos de la DDI. Aunque se han realizado grandes esfuerzos en la investigación y se ha logrado un progreso sustancial, la verdadera causa de la DDI aún no está clara. Se cree que la DDI y los procesos degenerativos asociados, como la hernia de disco, se atribuyen a muchos factores diferentes, tanto biológicos como ambientales. Se han propuesto e investigado ciertos factores, como el envejecimiento, las lesiones y las alteraciones de la columna vertebral, y se reconoce su contribución a los trastornos de la columna vertebral.

Los conocimientos adquiridos a partir de varios estudios sugieren que los factores genéticos contribuyen de manera crítica al inicio y la progresión de la DDI. Sin embargo, aún se desconoce si existe un gen específico de magnitud relativamente grande o si la contribución genética se debe a la suma de pequeños efectos de muchos genes. La identificación de influencias genéticas específicas en el desarrollo de la DDI nos proporcionará información clave sobre el mecanismo molecular de estos cambios.

Así, por ejemplo, aunque no se conoce completamente el mecanismo por el cual las alteraciones genéticas del colágeno I influyen en el desarrollo de la DDI, se ha informado que los polimorfismos del gen COL1A1 aumentan el riesgo de DDI en diferentes estudios poblacionales. Estos hallazgos sugieren fuertemente que COL1A1 es un gen candidato asociado con la patogénesis de la degeneración discal.

El colágeno IX es una proteína heterotrimérica que consta de 3 cadenas genéticamente distintas, a1, a2 y a3, codificadas por los genes COL9A1, COL9A2 y COL9A3, respectivamente. Tanto el anillo fibroso como el núcleo pulposo contienen pequeñas cantidades de colágeno IX, que se cree que sirve un puente entre colágenos y proteínas no colágenas en los tejidos. Se sabe que las mutaciones en los genes COL9 afectan la degeneración del disco tanto en ratones como en humanos.

También, la IL-1 es una citoquina producida en respuesta a inflamación, lesión o desafío antigénico. La actividad excesiva y/o desregulada de IL-1 está relacionada con la destrucción tisular. Por lo tanto, su síntesis, secreción y actividad biológica están fuertemente asociadas con los trastornos inflamatorios. Cuando se comparan con DIV normales, los discos degenerados producen de forma espontánea mayores cantidades de citoquinas de IL-1, con un aumento en IL-1a e IL-1b, sin un aumento en IL-1RN. Además, la IL-1b tiene la tendencia a regularse a sí misma, mientras que la IL-1a regula negativamente la IL-1RN, lo que aumenta aún más la expresión de citoquinas dentro del DIV. Además, la citocina proinflamatoria IL-6 se ha correlacionado con la presencia de dolor lumbar o ciática. La DDI y la ciática asociada se caracterizan por la destrucción del tejido, la inflamación y el dolor, todas las cuales corresponden a las funciones de la IL-6.

Uno de los procesos patológicos importantes en DDI es la degradación de la matriz del disco por enzimas como las metaloproteinasas de la matriz (MMP) .MMP-3 es una potente enzima degradadora de proteoglicanos que desempeña un papel importante en la DDI. Las condiciones locales, como la carga mecánica y la inflamación, pueden inducir la expresión de MMP-3.

El receptor de vitamina D (RVD) media la función de la vitamina D y juega un papel en la mineralización y remodelación ósea normal. Su asociación con la enfermedad degenerativa del disco ha sido validada en grandes poblaciones de diferentes orígenes étnicos, incluidos chino, japonés, finlandés e inglés. Se cree que los polimorfismos del gen RVD contribuyen a trastornos específicos, como la osteoporosis, la osteoartritis y la enfermedad degenerativa del disco.


Las investigaciones sobre el origen de la DDI han evolucionado desde la clásica teoría del envejecimiento y el desgaste hasta una sofisticada enfermedad causal múltiple que involucra cambios moleculares y genéticos. Los factores genéticos con o sin la presencia de otros factores de riesgo (por ejemplo, envejecimiento, lesión de la columna vertebral, deformidad de la columna vertebral) pueden causar DDI a través de mecanismos mecánicos y biológicos. Por ejemplo, los defectos genéticos pueden dar como resultado cambios estructurales y funcionales de colágenos específicos dentro del DIV, que comprometen las propiedades mecánicas del disco y, por lo tanto, su susceptibilidad al estrés externo. Las propiedades mecánicas anormales del tejido del DIV pueden deteriorar aún más los cambios metabólicos, como disminución de la síntesis (actividad anabólica) y aumento de la degradación (actividad catabólica) de las proteínas estructurales de la matriz extracelular, lo que conduce a una mayor incidencia de DDI en ciertas poblaciones en comparación con otras.

Los recientes estudios de herencia y vinculación ciertamente han mejorado nuestra comprensión de la etiología de los trastornos de la columna vertebral, sin embargo, la magnitud y el mecanismo de influencia de los factores genéticos en el desarrollo de estos procesos degenerativos aún no se conocen por completo. Algunos de los estudios genéticos se basaron en pequeños tamaños de cohortes, lo que puede conducir a errores falsos positivos y falsos negativos. Para los futuros estudios, sería importante explorar los defectos genéticos en los reguladores más avanzados de genes específicos asociados con la DDI. Con los avances en la tecnología de la imagen y la biología molecular y celular, incluidos los estudios genéticos, diagnósticos tempranos específicos y tratamientos más específicos para esta enfermedad costosa e incapacitan, serán posibles.




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