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I collageni sono parte di una famiglia di proteine fibrose e rappresentano circa il 25% della massa proteica totale in un organismo animale. La più comune tipologia di collagene nei vertebrati è il collagene di tipo I, il quale costituisce circa il 90% del collagene distribuito nel corpo umano. Si localizza principalmente nelle ossa, nei tendini, nei legamenti, nella dentina, nella cartilagine fibrosa, nella pelle, ecc. Nella sintesi del collagene di tipo I, sono coinvolti 2 geni, COL1A1 e COL1A2. Una comune sostituzione nucleotidica nel gene COL1A1 determina la sintesi della massa dell’osso meno resistente, con una conseguente e significativa associazione con l’osteoporosi. Il polimorfismo è dovuto alla sostituzione G–>T (nell’introne 1), che modifica il sito di legame del fattore trascrizionale Sp1. L’effetto fisiologico-funzionale è un’alterata regolazione nella normale produzione del collagene di tipo α1. Specialmente a livello femorale e nel tratto lombare della colonna vertebrale, la variante “ss” (la più rara) determina nell’osso una densità minerale più bassa confrontata con la variante protettiva “SS”. Pertanto il rischio di frattura da osteoporosi aumenta con l’età in pazienti portatori di questa variante del gene: infatti, l’allele T del gene COL1A1 è più frequente in soggetti osteoporotici gravi con fratture alle vertebre.
Un recente studio fatto su circa 2300 italiani ha ulteriormente confermato che la presenza della variante genotipica “ss” predispone alla diagnosi di osteoporosi, peraltro osservandola più frequentemente nei soggetti con bassi valori di densità ossea (BMD) della colonna vertebrale e del femore (Marini F, et al., Clin Cases Miner Bone Metab. 2013).
L’espressione di COL1A1 deve essere finemente regolata per evitare che si generi uno squilibrio del normale rapporto fra le catene α1 e α2 (eterotrimero 2:1) del collagene di tipo I (Jin H, et al., Hum Mol Genet. 2009),  il quale porterebbe alla formazione di un collagene più fragile, con più componenti organiche che inorganiche (Mann V, et al., J Clin Invest. 2001). Inoltre, sempre nei portatori dell’allele “s”, è stata osservata una bassa attività osteoblastica a formare siti di mineralizzazione ossea, con conseguente maggior fragilità ossea (Stewart TL, et al., Calcif Tissue Int. 2005).
L’incremento della BMD vertebrale e femorale, a seguito di 3 anni di terapia ormonale sostitutiva a basso dosaggio, è stato osservato essere maggiore nelle donne con genotipo “SS” rispetto al genotipo “Ss” (Simsek M, et al., J Obstet Gynaecol Res. 2008).
Infine, nelle manifestazioni extra-scheletriche, sono da sottolineare le problematiche a livello della pelle per una più marcata lassità cutanea (Basel D, et al., Genet Med. 2009; Pollitt R, et al., Hum Mutat. 2006): ne consegue un precoce invecchiamento cutaneo, come anche una maggior sensibilità del collagene ai fattori del danno solare (produzione radicali liberi).