Androgen receptor CAG and GGN repeat polymorphisms and bone mass in boys and girls

Abstract

Introduction: the human androgen receptor (AR) gene possesses two trinucleotide polymorphic repeats, (CAG and GGN) that affect the amount of AR protein translated. In this study, we genotyped these polymorphic tracts in a representative sample of Caucasian children (Tanner ≤5), 152 boys (11.5±2.6 yrs) and 116 girls (10.1±3.2 yrs) from Spain and investigated their association with bone mass. Methods: the length of CAG and GGN repeats was determined by PCR and fragment analysis. Body composition was assessed by dual energy x-ray absorptiometry (DXA). Individuals were grouped as CAG short (CAGS) if harboring repeat lengths of ≤21 and CAG long (CAGL) if CAG >21. Moreover, subjects were grouped as GGN short (GGNS) if harboring repeat lengths of ≤23 and GGN long (GGNL) if GGN >23. Results: in boys, significant differences in height, body mass, whole body bone mineral density (BMD) and content (BMC), upper extremities BMC, lower extremities BMC, femoral neck BMD, Ward’s triangle BMC and BMD and lumbar spine BMD were observed between CAGS and CAGL groups (P<0.05). Thus, upper extremities BMD differed between GGNS and GGNL groups. After adjusting for confounding variables, only upper extremities BMD between GGNS and GGNL groups remained significant (P<0.05). No differences were observed in girls in any measured site in relation to either CAG or GGN polymorphisms length. Conclusions: our results support the hypothesis that longer alleles of the AR CAG and GGN polymorphisms are associated with increased bone mass in prepubertal boys.

Introducción: el gen humano del receptor de andrógenos (AR) posee dos repeticiones polimórficas de trinucleótidos (CAG y GGN) que afectan a la cantidad de proteína AR traducida. En este estudio, genotipamos esos tractos polimórficos en una muestra representativa de niños caucásicos españoles (Tanner ≤5), compuesta por 152 niños (11.5±2.6 años) y 116 niñas (10.1±3.2 años) e investigamos su asociación con la masa ósea. Métodos: la longitud de las repeticiones CAG y GGN se determinó mediante PCR y análisis de fragmentos. La composición corporal se midió mediante absorciometría dual de rayos X (DXA). Los participantes fueron agrupados como CAG cortos (CAGS) si poseían una longitud de repeticiones ≤21 y CAG largos si esta era >21. Además, los participantes se agruparon como GGN cortos (GGNS) si poseían una longitud de repeticiones ≤23 y GGN largos (GGNL) si esta era >23. Resultados: en los niños se encontraron diferencias en talla, peso corporal, densidad mineral ósea (BMD) y contenido mineral óseo (BMC) del cuerpo entero, BMC de las extremidades superiores e inferiores, BMD del cuello del fémur, BMC y BMD del triángulo de Ward’s y BMD de la espina lumbar entre los grupos CAGS y CAGL (P<0,05). Además, el BMD de las extremidades superiores fue significativamente diferente entre los grupos GGNS y GGNL. Tras ajustar por variables confusoras, la única diferencia que se mantuvo significativa fue la del BMD en las extremidades superiores entre los grupos GGNS y GGNL (P<0,05). No se observaron diferencias entre los grupos CAG y GGN y la masa ósea en las niñas. Conclusiones: nuestros resultados apoyan la hipótesis de que los alelos largos de los polimorfismos CAG y GGN del AR están asociados con una mayor masa ósea en niños prepúberes.