Endothelial Protein C Receptor Gene Polymorphisms, Plasma Endothelial Protein C Receptor Level, and the Risk of Deep Venous Thrombosis in Sudanese Subjects

Abstract

Abstract

Background Deep venous thrombosis is a condition occurs when a blood clot forms in deep veins of the body. It mainly affects the veins of lower limbs and to a lesser degree the upper limbs. Blood clots may form when the blood flow rate decreases in the veins. Factors that contribute to the decrement in blood flow rate can be genetic or acquired such as decreased anticoagulant activity of Protein C, which may be due to changes in endothelial protein C receptor or increased concentration of its soluble form in the plasma.

Aim This study aimed to explore the role of single nucleotide polymorphisms of the PROCR gene and sEPCR level as risk factors for deep venous thrombosis in Sudanese patients.

Materials and methods

In a case control study, 200 individuals were recruited, 100 cases of DVT and 100 apparently healthy individuals as control. From each participant 5 ml of venous blood were collected for DNA extraction and sEPCR level determination, blood specimens were processed accordingly. The level of sEPCR was determined using ELISA, while extracted DNA was subjected to PCR for amplification of desired fragments of PROCR gene. Prior to sequence determination of each DNA fragment with advanced sequencing technique, the size of each fragment was ascertained with agarose gel electrophoresis. An ethical approval

from the technical and ethical committee of Khartoum state ministry of health, Sudan, and written informed consent from each participant were obtained prior to specimen collection.

Results

The demographic data of this study showed that cases group comprised of 45% males and 55% females with ages ranging from 15 to 59 years. 26% were Nilo-Saharan, 60% were Afro-Asiatic, and 14% were Congo-Niger, 10% were underweight, 72% were normal weight, 12% were overweight and 6% were obese. While the control group were 58% males, 42% females, with ages ranging from 17 to 55 years. 22% were Nilo-Saharan, 56% Afro-Asiatic, and 22% Congo-Niger, 4% underweight, 70% normal weight, 20% over weight, and 6% obese. The results of this study showed that sEPCR level has significantly high level in DVT patients than healthy individuals (P-value < 0.05), in male more than females (P-value < 0.05), and in those carrying the mutated allele of SNP-4 than those carrying the ancestral one (P-value < 0.05). A significant positive correlation was also found between sEPCR and age of individual (P-value < 0.05). The results also showed that an increase in the sEPCR level by 1ng/ml increases the risk of DVT by 0.006 (P-value < 0.05) and the presence of mutated allele of SNP-4 increases the level of sEPCR by 44.7 ng/ml (P-value < 0.05). Carriers of the mutated allele of SNP-4 were shown to be 2 folds at risk to develop DVT (P-value < 0.05) and individuals with sEPCR level more than 119.75ng/ml were at higher risk to develop the disease as compared to those with level less than 80 ng/ml (P-value < 0.05).

Conclusions

It can be concluded that Sudanese individuals carrying the mutated allele of SNP-4 are at higher risk to develop DVT. High levels of sEPCR is a potential risk factor for the disease.

7

The results are suggestive of strong association between mutated allele of SNP-4 and elevated levels of sEPCR.

الملخص

مقدمة

جلطة الأوردة العميقة عبارة عن جلطة تحدث عندما يتجلط الدم داخل الأوردة العميقة للجسم حيث تصيب بشكل رئيسي

أوردة الأطراف السفلى و بدرجة أقل الأطراف العليا. تحدث الجلطة الدموية عندما يقل معدل سريان الدم داخل الأوردة

نتيجة لعوامل وراثية أو مكتسبة مثل إنخفاض النشاط المانع للتخثر لبروتين سي الذي يمكن أن ينتج عن التغير في

مستقبلات بروتين سي على للخلايا البطانية أو زيادة تركيز مستقبلات بروتين سي الذائبة في مصل الدم.

الغرض من الدراسة

تهدف هذه الدراسة لبحث دور أشكال التغاير أحادي النيوكليوتيدة في مورثة مستقبل بروتين سي على الخلايا البطانية و

زيادة مستوى مستقبلات بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم كعوامل خطورة لجلطة الأوردة العميقة لدى

المرضى السودانيين.

المواد و الطرق

شملت هذه الدراسة التحليلية للحالة و الشاهد 200 شخص، 100 مصاب بجلطة الأوردة العميقة يمثلون مجموعة الحالة، و

100 شخص صحيح ظاهريا يمثلون مجموعة الشواهد. حيث تم سحب 5 مليليترات من الدم الوريدي من جميع

المشاركين في الدراسة بغرض إستخلاص الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين و قياس مستوى مستقبلات

بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم. أستخدمت تقنية مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم لقياس مستوى

مستقبلات بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم. كما تم إستخدام تفاعل البلمرة التسلسلي لمضاعفة الأجزاء

المراد دراستها من مورثة مستقبل بروتين سي على الخلايا البطانية. تلى ذلك التأكد من أحجام قطع الحمض النووي

الريبي منقوص الأكسجين المضاعفة بإستخدام الرحلان الكهربائي على هلامة الأقاروز و من ثم حددت كل سلسلة من

قطعة الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين تحت الدراسة بواسطة تقنية التسلسل الحديثة.

تم الحصول على الموافقة لإجراء هذه الدراسة من اللجنة الفنية لأخلاقيات البحث بوزارة الصحة ولاية الخرطوم -

السودان، كما أخذت موافقة خطية مسبقة من كل المشاركين قبل جمع العينات.

النتائج

أظهرت البيانات الديموغرافية لهذه الدراسة أن مجموعة الحالة مكونة من 45 % ذكور و 55 % إناث بأعمار تتراوح بين

15 و 59 سنة، 26 % ينتمون للمجموعة العرقية النيلية الصحراوية، 60 % المجموعة الآفرواسيوية، 14 % مجموعة

الكنغو نيجرية، و 10 % ناقصي الوزن، 72 % طبيعي الوزن، 12 % زائدي الوزن، 6 % مصابين بالسمنة. بينما مجموعة

8

الشواهد شملت 58 % ذكور و 42 % إناث بأعمار تتراوح بين 17 الى 55 سنة. 22 % ينتمون للمجموعة العرقية النيلية

الصحراوية، 56 % للمجموعة الآفرواسيوية، 22 % للمجموعة الكنغو نيجرية، و 4% ناقصي الوزن، 70 % طبيعي

الوزن، 20 % زائدي الوزن، و 6 % مصابين بالسمنة. حيث أظهرت نتائج هذه الدراسة إرتفاع كبير في مستوى مستقبلات

بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم لدى المرضى المصابين بجلطة الأوردة العميقة مقارنة بالأصحاء)القيمة

الإحتمالية > 0.05 (، ولدى الذكور مقارنة بالإناث )القيمة الإحتمالية > 0.05 (، و لدي حاملي الأليل المتحور لشكل

التغاير أحادي النيوكليوتيدة - 4 مقارنة بحاملي الأليل غير المتحور )القيمة الإحتمالية > 0.05 (. كما إتضح من نتائج هذه

الدراسة أن الزيادة في مستوى الشكل الذائب لمستقبل بروتين سي للخلايا البطانية في مصل الدم بمقدار 1 نانوجرام/مل

يزيد إحتمال الإصابة بجلطة الأوردة العميقة بمقدار 0.006 )القيمة الإحتمالية > 0.05 (، كما أن وجود الأليل المتحور

لشكل التغاير أحادي النيوكليوتيدة - 4 يزيد مستوى مستقبلات بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم بمقدار

44.7 نانو جرام/مل )القيمة الإحتمالية > 0.05 (. يزيد إحتمال الإصابة بجلطة الأوردة العميقة بمقدار الضعفين لدى

حاملي الأليل المتحور لشكل التغاير أحادي النيوكليوتيدة - 4 )القيمة الإحتمالية > 0.05 (، كما يزيد إحتمال الإصابة

بجلطة الأوردة العميقة لدى الأشخاص ذوي مستوى مستقبل بروتين سي للخلايا البطانية الذائب في مصل الدم أعلى من

119.75 نانوجرام/مل مقارنة بذوي المستويات الأقل من 80 نانوجرام/مل )القيمة الإحتمالية > 0.05 .)

الخاتمة

خلصت هذه الدراسة إلى أن السودانيين حاملي الأليل المتحور لشكل التغاير أحادي النيوكليوتيدة - 4 عرضة للإصابة

بجلطة الأوردة العميقة، كما أن المستويات المرتفعة من مستقبل بروتين سي للخلايا البطانية الذائب في مصل الدم تشكل

عامل خطورة محتمل للإصابة بجلطة الأوردة العميقة. و تشير النتائج إلى علاقة قوية بين الأليل المتحور لشكل التغاير

أحادي النيوكليوتيدة - 4 و الإرتفاع في مستوى مستقبلات بروتين سي للخلايا البطانية الذائبة في مصل الدم