تعدد الأشكال الجينية لمستوى الإنزيم المحول للأنجيوتنسين -2 ومستقبلاته وعلاقتها بخطورة جائحة كوفيد -19 من العراقيين

رسالة ماجستير

اسم الباحث : Suzan Haleem Kamel

اسم المشرف : أ.د. فاضل جواد ال طعمة، أ.د. رياض محي الصايغ

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية الطب

الاختصاص : الكيمياء السريرية

سنة نشر البحث : 2021

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

الخلاصة

يتجمع فيروس كورونا (كوفيد -19) تحت مجموعة الأسرة الفيروسية التي تسبب المرض في الثدييات والطيور. تم تسمية فيروس كورونا الجديد الوبائي باسم “مرض فيروس كورونا 2019” من قبل منظمة الصحة العالمية (WHO) في جنيف ، سويسرا. هذا هو فيروس الجيل الثالث القاتل في عائلة كورونا الذي سبقته متلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS) في عام 2012 ومتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (السارس) في عام 2003. يُلاحظ حدوث عدوى SARS-CoV -2 , من المرجح أيضًا أن يصيب SARS-CoV -2 الأشخاص الذين يعانون من أمراض مصاحبة مزمنة مثل القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم والسكري. تحدث أعلى نسبة من الحالات الشديدة عند البالغين الذين تقل أعمارهم عن 60 عامًا.
الإنزيم المحول للأنجيوتنسين ( 2 (ACE- هو بروتين موجود على سطح العديد من أنواع الخلايا. إنه إنزيم يولد بروتينات صغيرة – عن طريق تقطيع البروتين الأكبر أنجيوتنسينوجين – الذي ينتقل بعد ذلك إلى تنظيم الوظائف في الخلية. باستخدام بروتين يشبه السنبلة على سطحه ، يرتبط فيروس SARS-CoV-2 بـ ACE -2 مثل إدخال مفتاح في قفل – قبل دخول الخلايا وإصابتها. ومن ثم ، فإن ACE -2 يعمل كمدخل خلوي – مستقبل – للفيروس المسبب لـ covid-19. يعمل ACE-2 كمستقبل لفيروس SARS-CoV -2 ويسمح له بإصابة الخلية. تحدد كمية المستقبلات ما إذا كان شخص ما قد أصيب بمرض أكثر أو أقل ، لأن فيروس SARS-CoV-2 يتطلب ACE2 لإصابة الخلايا ولكن العلاقة الدقيقة بين مستويات ACE-2والعدوى الفيروسية وشدة العدوى.
الهدف من المشروع البحثي هو دراسة العلاقة بين المؤشرات الحيوية المختلفة بما في ذلك مستوى الإنزيم المحول للأنجيوتنسين وتعدد الأشكال الجيني لمستقبلاته مع شدة الإصابة بفيروس كوفيد -19 في الوباء العراقي في محافظة كربلاء.
أجريت هذه الدراسة على 176 شخصًا تم تشخيصهم من قبل الطبيب وتم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات: 59 منهم مصابين بفيروس كوفيد -19 شديد العدوى ، و 54 منهم مصابين بفيروس كوفيد -19 معتدل و 63 منهم على ما يبدو كانوا يتمتعون بصحة جيدة وحضروا مستشفى للفحص. تم جمع المرضى في الحالات الحرجة والمتوسطة من مستشفى الحسين التعليمي ، مدينة الحسين الطبية ، مديريات صحة كربلاء ، كربلاء – العراق خلال ايلول 2020 – آذار 2021 بأعما تراوحت بين (23-88) سنة. تم استخلاص الحمض النووي الجيني من الدم ثم دراسة التنميط الجيني لمستقبل ACE-2 باستخدام بادئات خاصة باستخدام تفاعل البلمرة المتسلسل. تضمنت المؤشرات الحيوية والقياسات البشرية التي تم تحديدها: العمر ، مؤشر كتلة الجسم ، الفيريتين ، نشاط نازعة هيدروجين اللاكتات (LDH) ، البروتين التفاعلي C (CRP) ، نشاط إنزيم تحويل Aniotensin-2)2 (ACE – ، نشاط Alanine aminotransferase (ALT) ، Aspartate نشاط aminotransferase (AST) ومستويات نشاط الفوسفاتيز القلوي (ALP). يشير النمط الوراثي لـ ACE -2 الذي تم الحصول عليه في جميع عينات الدراسة المقدمة البالغ عددها 176 عينة (شديدة ، ومتوسطة ، واصحاء) تمت ملاحظة ثلاثة أنواع من الأليل:
1. ACE-2 – حذف / حذف (D / D)تعدد الأشكال
2- ACE-2 إدراج / حذف (I / D) تعدد الأشكال
3.ACE-2 – ادراج / ادراج (I / I))تعدد الأشكال
كل مريض يحمل (D / D) كانوا مصابين بالعدوى الشديدة ويزداد إنزيم AC E-2 ، لكن المرضى الذين يحملون (I / D) ، (I / I) كانوا مصابين بفيروس -19 covid . ارتبط تعدد الأشكال الجيني ACE -2 ومستويات نشاط ACE -2 مع شدة-19 كوفيد . تم العثور على المجموعات الثلاث المختارة مختلفة فيما يتعلق بالفيريتين ، LDH ، CRP ، ACE ، ALT ، AST و ALK. القيم المتوسطة للمتغيرات Ferritin و LDH و CRP و ACE و ALT و AST و ALK أعلى بشكل ملحوظ في شديد ومتوسط مقارنة بالناس الاصحاء (HC).
ومن الممكن استنتاج الى أنه في حالة إصابة مجموعات الاصحاء هذه بفيروس covid-19 في المستقبل سوف تكون اصابتهم شديدة بسبب ارتباط D-allele بنشاط ACE-2 العالي ؛ لذلك ، فإن المرضى الذين يحملون D-allele ، وخاصة أولئك الذين لديهم النمط الجيني D / D ، هم أكثر عرضة للإصابة بالأمراض الرئوية و / أو الوفيات.

Genetic Polymorphism of Angiotensin Converting Enzyme-2 level and Receptors in Relation to Severity of Iraqi COVID-19 Pandemic

Abstract

Coronavirus (Covid-19) is clustered under the viral family group that causes disease in mammals and birds. A pandemic novel coronavirus was named as ‘‘Corona Virus Disease 2019’’ by World Health Organization (WHO) in Geneva, Switzerland. This is the deadly third-generation virus in Corona family preceded by Middle East Respiratory Syndrome (MERS) in 2012 and Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) in 2003. The incidence of SARS-CoV-2 infection is seen most often in adult male patients with the median age of the patients was between 34 and 59 years. SARS-CoV-2 is also more likely to infect people with chronic comorbidities such as cardiovascular and, hypertension and diabetes. The highest proportion of severe cases occurs in adults ≥60 years of age.
Angiotensin converting enzyme-2 (ACE-2) is a protein on the surface of many cell types. It is an enzyme that generates small proteins – by cutting up the larger protein angiotensinogen – that then go on to regulate functions in the cell. Using the spike-like protein on its surface, the SARS-CoV-2 virus binds to ACE2 – like a key being inserted into a lock – prior to entry and infection of cells. Hence, ACE2 acts as a cellular doorway – a receptor – for the virus that causes covid-19. ACE2 acts as the receptor for the SARS-CoV-2 virus and allows it to infect the cell.
The quantity of receptors determine whether someone gets more or less sick, because the SARS-CoV-2 virus requires ACE2 to infect cells but the precise relationship between ACE2 levels, viral infectivity and severity of infection .
The aim of the presented project is to study the association between various biomarkers including angiotensin-converting enzyme and its receptor gene polymorphism with severity of covid-19 infection in Iraqi pandemic of Kerbala province.
This study was conducted on 176 subjects which diagnosed by physician and were divided into three groups: 59 of them were with severe infected covid-19, 54 of them were with moderate infected covid-19 and 63 of them were apparently healthy control who’s attended the hospital for checkup. Severe and moderate patients were collected from Al-Hussein Teaching Hospital, Al-Hussein Medical City, Kerbala Health Directorates, Kerbala – Iraq during April, 2020- March, 2021 with matched age ranged between (23-88) years. Genomic DNA was extracted from blood then genotyping of ACE-2 receptor by using special primers was investigated using polymerase chain reaction.
The anthropometric and biomarkers determined included: Age, Body mass index, Ferritin, Lactate dehydrogenase (LDH) Level , C-reactive protein (CRP), Aniotensin converting enzyme-2 (ACE-2) Level , Alanine aminotransferase (ALT) Level , Aspartate aminotransferase (AST) Level and Alkaline phosphatase (ALP) level .
The genotype of ACE -2 obtained in all of 176 samples of the presented study (severe, moderate and control) indicate that three types of allele were observed:
1. ACE-1 deletion/deletion polymorphisms (D/D)
2. ACE-1 insertion/deletion polymorphisms (I/D)
3. ACE-1 insertion/insertion polymorphism (I/I))
Every patients carry (D/D) they were severely infection and increased in ACE- 2 enzyme, but the patients that carry (I/D), (I/I) they were moderate infection with covid -19. The ACE-2 gene polymorphism and ACE-2 activity levels were associated with the severity of covid-19. The three selected groups were found to be different with respect to Ferritin, LDH, CRP, ACE, ALT, AST and ALK .The mean values of the variables Ferritin ,LDH,CRP,ACE,ALT,AST and ALK are significantly higher in the sever and moderate compared to that of healthy control .
In conclusion, the data observed indicated that if those control groups will be infected with covid-19, they considered as severe cases due to that the D-allele is associated with higher ACE-2 expresion ; therefore, patients that carry D-allele, especially those with the D/D genotype, are at higher risk of pulmonary morbidity and/or mortality .