بحث في أعداد المجلة الجملة   المؤلف

المجلد 7 , العدادان 5-6  , ربيع الثاني 1435 - كانون الثاني (يناير) 2015   مقارنة الأنماط الجينية وتواتر الألائل لتعدد الشكل BSM-I لجين مستقبل فيتامين (VDR) D بين أفراد من سورية وبعض الدول الأسيوية Comparison of Genotypes and Allele Frequancy of Vitamin-D Receptor (VDR) Gene Polymorphism BSM-I between Individuals from Syria and some Asian Countries د. شادن حداد Haddad Sh. كلية الصيدلة، جامعة دمشق Faculty of Pharmacy, Damascus University الملخص Abstract تنظم جملة فيتامين D الصماوية استقلاب العظم واستباب الكالسيوم، بالإضافة إلى التكاثر الخلوي والتمايز. يتواسط مستقبل فيتامين Vitamin D receptor D (VDR) فاعلية فيتامين D، وبذلك يمكن أن يرتبط تعدد أشكال جين VDR مع تواتر الإصابة بأمراض مختلفة. هدفت هذه الدراسة إلى تعيين توزع تعدد الشكل BSM-I لجين VDR، باستخدام RFLP في أفراد أصحاء من سكان سوريين، ومن ثم مقارنة هذا التوزع مع أفراد أصحاء من بعض البلدان الآسيوية. بلغت التكرارات الأليلية لـ B مقابل b %51 مقابل%49 . وكان توزع الأنماط الجينية %28، %45، %27 لـ BB، Bb و bb، على الترتيب. في هذه الدراسة، تبيّن مقارنة التكرارات الأليلية والأنماط الجينية بين أفراد من سورية ومن بعض الدول الأسيوية تأثير الفئة الأثنية على انتشار هذا التعدد الشكلي، وتوضح هذه النتائج أن تكرار وتوزع تعدد الشكل BSM-I متباين بين السكان السوريين، وسكان بعض الدول الأسيوية، مثل إيران وتركيا. في حين لم يلاحظ اختلاف مع سكان لبنان، الأردن، السعودية والهند.   The vitamin D endocrine system regulates bone metabolism and calcium homeostasis, as well as cellular proliferation and differentiation. Vitamin D receptor (VDR) mediates Vit. D activity, thus VDR gene polymorphisms may correlate with frequency of different diseases. This study aimed to determine the distribution of VDR gene BSM-I polymorphism, using a RFLP in healthy individuals of Syrian population, and then compared this distribution with healthy individuals from some Asian countries. Allelic frequencies of B vs b were 51% vs 49%. Genotypes distribution was 28%, 45% and 27% for BB, Bb and bb, respectively. In this study, comparison of allelic frequency and genotypes between individuals from Syria and some Asian countries illustrate the influence of ethnic group on the spread of this polymorphism. These results demonstrate that the frequency and distribution of the VDR polymorphisms are different between populations from Syria and some Asian countries, such as Iran and Turkey. Whereas no difference was noticed with the population of Lebanon, Jordan, Saudi Arabia and India.   المقدمة Introduction  ينتمي مستقبل فيتامين D Vitamin D receptor (VDR) إلى عائلة مستقبلات الهرمونات الستيرويدية، ويتوسط تأثيرات 1، 25 ثنائي هيدروكسي فيتامين D [1,25(OH)2D] على التعبير الجيني (1). يتوزع جين VDR على الصبغي 12 q12-q14، فتتوضع ثمانية إكسونات (2-9) وستة مناطق مضفرة بديلاًalternatively spliced من (1a-1f) في مناطق ذات صلة وظيفياً، بما في ذلك منطقة المعزاز promoter. ولقد جرى تعيين العديد من تعدد الأشكال في الجين VDR (2)، فالمنطقة 3' غير المترجمة من جين VDR تشمل كلاً من Apa-I (3)، Bsm-I (4)، Taq-I (5) (الشكل 1). دُرست التأثيرات المحتملة لتعدد الأشكال لجين VDR على الاستعداد للمرض (6)، حيث تختلف هذه التأثيرات تبعاً للعرق والنظام الغذائي (7). وإن ترافق تعدد شكلي ما لجين VDR مع الاستعداد لمرض محدد يمكن أن يعزى إلى وجود ارتباط بين هذا التعدد الشكلي وتعدد أشكال وظيفي فعلي في مكان آخر على الجين ذاته أو جين قريب منه. في حالة الاختلافات في RNA أو التحولات إلى جين مختلف تماماً، فإن تعدد أشكال VDR سيكون بمثابة دليل على تعدد الأشكال الوظيفي الفعلي في أي مكان آخر، وبالتالي فإن ترابط تعدد شكلي محدد مع نمط ظاهري لا يعني بالضرورة أن هذا التعدد الشكلي هو الذي يسبب ذلك. يسمى ترابط ألائل تعدد أشكال مختلفة مع بعضها ضمن جمهرة سكانية باختلال التوازن الارتباطي (LD) Linkage Disequilibrium (8). وتسمى مجموعة الألائل التي تكون موجودة مع بعضها بنسب مرتفعة منLD بالنمط الفرداني Haplotype. وإلى الآن يعد BSM-I من أهم المتغيرات المدروسة من بين تعدد أشكال جين VDR (9)، إلا أنه لا توجد بيانات متاحة في ما يتعلق بتعدد الأشكال الجيني VDR في سورية. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى استقصاء توزع تعدد الأشكال الجيني VDR BSM-I لدى أفراد أصحاء في مجموعة من السكان السوريين، ومقارنة هذا التوزع مع ما هو موجود لدى أفراد من بعض الدول الآسيوية.     المواد والطرق   جُمعت 75 عينة دم على EDTA من أفراد أصحاء سوريين. للعمل عليها في مختبر كلية الصيدلة في جامعة دمشق في الفترة الممتدة بين الشهر العاشر 2012 والشهر العاشر 2013. استخلص DNA من الدم باستخدام عتيدة تجارية Fermentas, Lithuania، جرى تعيين تعدد أشكال الشدف المقيدة الطول (RFLP) Restriction fragment length polymorphism لجين VDR بتضخيم من 2000 bp، باستخدام التفاعل السلسلي للبوليميراز PCR، ومن ثم هضم الناتج باستخدام .BSM-I استخدم في العمل المشرعان Primers التاليان: F: (5'CAACCAAGACTACAAGTACCGCGTCAGTGA-3') R: (5'CACTTCGAGCACAAGGGGCGTTAGC-3') (10). كان حجم مزيج تفاعل تضخيم 50 DNA مكرولتراً وهو يحتوي على 20-100 نانوغراماً من DNA، 25 مكرولتر من مزيج PCR (Fermentas) و15 pmoles من كل مَشْرَع (VBC-biotech). أجري هذا التفاعل في المُدَوّر الحراري (Biocycler TC -S) تبعاً للبرنامج التالي: C°94.5 للتمسخ الأولي لمدة ثلاث دقائق، ومن ثم 35 دورة تتم كما يلي: C°94.5 للتمسخ لمدة دقيقة، C°61 للالتحام لمدة دقيقة، C°72 للإطالة لمدة دقيقتين، تليها سبع دقائق في الدرجة C°72 للإطالة النهائية (11). جرى هضم ناتج التضخيم (2000 bp) لمدة خمس ساعات في الدرجة C°37 مع إنزيم BSM-I Lithuania) Fermentas-). جرى ترحيل ناتج الهضم على هلامة أغاروز 1.5% تحتوي على 0.5 µl/ml بروميد الإيثيديوم، باستخدام جهاز الرحلان الكهربائي Pequlab, Germany. وصورت الهلامة باستخدام جهاز النفاذ الضوئي transilluminator (Cleaver scientific ltd, UK). كان التنميط الجيني وأطوال منتجات الهضم على النحو التالي: 2000 bp: BB، Bb:2000 bp، 1350 bp، 650 bp؛ bb:1350 ، 650 bp . ويتميز النمط الجيني باستخدام إنزيم تقييد BSM-I، حيث يدل الحرف B على عدم وجود موقع التقييد، أما الحرف b فيشير إلى وجود موقع التقييد (12). وجرى تحديد الأنماط الوراثية للتعدد الشكلي للـ VDR باستخدام معادلةHardy-Weinberg ، وحللت البيانات باستخدام برنامج الكمبيوتر SPSS الإصدار 19 وبرنامج Prism 4.   النتائج Results  يبين الجدول 1 تكرارت الألائل (%) والأنماط الجينية لمواضع BSM-I لدى أفراد سوريين. كان تكرار الأليل B %51 مقابل %49 للأليل b لدى سكان سوريين. وجرت مقارنة توزيع تكرارات الأنماط الجينية والأليلات للـ VDR بين السكان السوريين وسكان كل من: الهند (13)، تركيا (14)، إيران (15)، السعودية (16)، الأردن (17) ولبنان (18)، باستخدام كاي مربع. لم توجد اختلافات في توزيع الأنماط الجينية والألائل بين الأفراد السوريين وكل من سكان الهند، السعودية، الأردن ولبنان (الجدول 2).   المناقشة Discussion  إن أهمية تعيين تعدد الأشكال لجين VDR تنشأ من الاختلافات بين الأنماط الجينية وتكرار الألائل وفقاً للفئة الأثنية. يتطلب هذا الأمر مقارنة الأنماط الجينية وتكرار الألائل بين الأفراد الأصحاء والمرضى في كل مجموعة سكانية. ومن ثم مقارنتها مع غيرها من المجموعات السكانية المختلفة. ذكرت العديد من الدراسات دور تعدد الشكل BSM-I لجينVDR في الاستعداد للإصابة بالمرض وخاصة الأمراض ذات الصلة باستقلاب الكالسيوم مثل تخلخل العظام، حيث وجد في دراسة يابانية أن الإناث ذوات النمط الجيني bb أقل عرضة لتطور تخلخل عظام أو تخلخل عظام بعد سن الإياس postmenopausal osteoporosis من ذوات النمط الجيني BB (19). كما وجدت النتائج نفسها في دراسة مكسيكية، حيث أن الفتيات ذوات النمط الجيني bb لديهن كثافة عظمية أعلى بـ 2-3% في منطقة الفخذ و8-10% في منطقة الفقرات من الفتيات ذوات النمط BB (10)، إلا أنه لم يكن هنالك ارتباط بين النمط الجيني BB وانخفاض الكثافة العظمية في اليونان (20)، وبالتالي فإن النمط الجيني BB كان متواتراً بشكل أكبر لدى الإناث الأكثر عرضة لتخلخل العظام في اليابان أو الأقل كثافة عظمية في المكسيك، في حين لم يكن له دور في انخفاض الكثافة العظمية لدى الإناث في اليونان. جرى في هذه الدراسة تعيين الأنماط الجينية وتكرار الألائل للشكل BSm-I لجين VDR لدى مجموعة سكان سوريين أصحاء ومقارنتها مع تلك الواردة في دراسات مختلفة من بعض الدول الآسيوية. ووجدت اختلافات بين السكان السوريين وسكان كل من إيران (15) وتركيا (14)، بينما اتفقت نتائج هذه الدراسة مع كل من الدراسات التي جرت في لبنان (18) والأردن (17) والسعودية (16) والهند (12). إن تعيين توزع الأنماط الجينية لدى الأسوياء سيساعد في فهم العلاقة بين تعدد الأشكال لجين VDR والأمراض لدى الأفراد السوريين. ويساهم في فهم تأثير الفئة الأثنية على الاستعداد للإصابة بالمرض عندما تجري مقارنة المرضى من مختلف الأثنيات مع المرضى في سورية. في هذه الدراسة، كان النمط الجيني Bb هو الأكثر تواتراً عند أصحاء سوريين مع تساوي تواتر كل من النمطين bb و BBتقريباً، في حين كان النمط الجيني bb الأكثر تواتراً عند أصحاء من تركيا وإيران، هو النمط الذي كان له تواتر أعلى (P=0.027) لدى مرضى سوريين مصابين بالسكري من النمط 1 من المجموعة الشاهدة (21). تجرى حالياً دراسة تعدد الأشكال الأخرى لمستقبل VDR وأهمها: Taq-I وAPa-I لدى أصحاء سوريين وربطها مع الشكل BSM-I، حيث أن هذه الأشكال الثلاثة متوضعة قريبة من بعضها. إن ارتباط بعض ألائل التعدادات الشكلية (LD) في أمراض معينة في جمهرة معينة يظهر دور هذا الارتباط في تحديد الاستعداد للإصابة بالمرض لهذه الجمهرة، سواء كانت هذه الألائل على الجين ذاته أو على جينات مختلفة، مثلاً: دور ارتباط تعدد الأشكال لجين مستقبل الاستروجين ER مع تعدد الأشكال لجين VDR في الاستعداد للإصابة بتخلخل العظام لدى النساء بعد سن الإياس (22). إن هذا البحث هو أحد الأبحاث المجراة في كلية الصيدلة على تعدد الأشكال VDR وعلاقتها بالأمراض، بالإضافة إلى دراسة تجرى للربط بين تراكيز فيتامين D المصلية وتعدد الأشكال المختلفة للمستقبل، حيث يمكن أن تفسر سبب انخفاض تراكيز هذا الفيتامين في سورية.     المراجع References  1-Walters M.R. Newly identified actions of the vitamin D endocrine system. Endocr Rev, 1992. 13(4): p.719-764. 2-Uitterlinden A.G. et al. Genetics and biology of vitamin D receptor polymorphisms. Gene, 2004. 338(2): p.143-156. 3-Faraco J.H. et al. ApaI dimorphism at the human vitamin D receptor gene locus. Nucleic Acids Res, 1989. 17(5): p. 2150. 4-Morrison N.A. et al. Contribution of trans-acting factor alleles to normal physiological variability: vitamin D receptor gene polymorphism and circulating osteocalcin. Proc Natl Acad Sci USA, 1992. 89(15): p. 6665-6669. 5-Morrison N.A. et al. Prediction of bone density from vitamin D receptor alleles. Nature, 1994. 367(6460): p. 284-287. 6-Zmuda J.M; Cauley J.A. and R.E. Ferrell Molecular epidemiology of vitamin D receptor gene variants. Epidemiol Rev, 2000. 22(2): p. 203-217. 7-Valdivielso J.M. and Fernandez E. Vitamin D receptor polymorphisms and diseases. Clin Chim Acta, 2006. 371(1-2): p. 1-12. 8-Wall J.D. and Pritchard J.K. Haplotype blocks and linkage disequilibrium in the human genome. Nat Rev Genet, 2003. 4(8): p. 587-597. 9-Morita A. et al. Prediction of bone mineral density from vitamin D receptor polymorphisms is uncertain in representative samples of Japanese Women. The Japanese Population-based Osteoporosis (JPOS) Study. Int J Epidemiol, 2004. 33(5): p. 979-988. 10-Sainz J. et al. Vitamin D-receptor gene polymorphisms and bone density in prepubertal American girls of Mexican descent. N Engl J Med, 1997. 337(2): 77-82 11-Gursoy S; Erdal E; Alasehirli B; Aydeniz A. & Erdal N. Taql Polymorphism of the Vitamin-D Receptor Gene and Quality of Life in Postmenopausal Turkish Women. Turkish Journal Of Medical Sciences, 2008. 38(1): p. 21. 12-Riggs B.L. et al. The contribution of vitamin D receptor gene alleles to the determination of bone mineral density in normal and osteoporotic women. J Bone Miner Res; 1995. 10(6): p. 991-996. 13-Israni N. et al. Interaction of vitamin D receptor with HLA DRB1 0301 in type 1 diabetes patients from North India. PLOS One, 2009. 4(12): p. e8023. 14-Gogas Yavuz D. et al. Vitamin D receptor gene BsmI, FokI, ApaI, TaqI polymorphisms and bone mineral density in a group of Turkish type 1 diabetic patients. Acta Diabetol, (4)48: 2011, p. 329-336. 15-Bonakdaran S. et al. Vitamin D receptor gene polymorphisms in type 1 diabetes mellitus: a new pattern from Khorasan Province, Islamic Republic of Iran. East Mediterr Health J, 2012. 18(6): p. 614-619. 16-Al-Daghri N.M. et al. Vitamin D receptor gene poly-morphisms and HLA DRB1*04 cosegregation in Saudi type 2 diabetes patients. J Immunol, 2012. 188(3): p. 1325-1332. 17-Karasneh J.A. et al. Association of vitamin D receptor gene polymorphisms with chronic and aggressive periodontitis in Jordanian patients. Eur J Oral Sci, 2013. 121(6): 551-558. 18-Arabi A. et al. Effect of age, gender and calciotropic hormones on the relationship between vitamin D receptor gene polymorphisms and bone mineral density. Eur J Clin Nutr: (4) 64. 2010, p. 383-391. 19-Jia F. et al. Vitamin D receptor BsmI poly-morphism and osteoporosis risk: a meta-analysis from 26 studies. Genet Test Mol Biomarkers, 2013. 17(1): p. 30-34. 20-Fountas L. et al. The contribution of vitamin D receptor gene polymorphisms in osteoporosis and familial osteoporosis. Osteoporos Int, 1999. 10(5): 392-398. 21-Al-Moubarak Samah H.S. Gender-Specific Association of Vitamin D Receptor Polymorphism Bsm-I with Type 1 Diabetes Mellitus. Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 2013. 21(2): p. 254-257. 22-Deng H.W. et al. Association of VDR and estrogen receptor genotypes with bone mass in postmenopausal Caucasian women: different conclusions with different analyses and the implications. Osteoporos Int, 1999, 9(6): p. 49, 507-509.       المجلد 7 , العدادان 5-6  , ربيع الثاني 1435 - كانون الثاني (يناير) 2015 SCLA