"Genetic Polymorphisms in TSH, Iodothyronine Deiodinase I, and Phosphodiesterase Beta: Association with Goiter Patients in the White Nile State

Abstract

Abstract Introduction: The widespread occurrence of thyroid disorders in humans highlights the urgent need for effective treatment methods. The global prevalence of thyroid dysfunction ranges from 10 to 30%, Objective: This study aimed to investigate the association between genetic variations in thyroid-related genes and thyroid function, as well as goiter prevalence, in the White Nile State of Sudan Methodology: This cross-sectional study was conducted at Kosti and Rubik hospitals in Sudan from June 2019 to September 2024. The study included 153 participants with thyroid disorders, classified as simple difuse goiter, nodular goiter and , euthyroid goiter, and healthy controls. A questionnaire was used to collect information from participants for inclusion or exclusion in the study. Blood samples were collected from participants and analyzed using ELISA techniques to measure thyroid hormone levels .DNA was extracted from blood samples using phenolchloroform extraction and PCR amplification was performed. SNP genotyping was done using RFLP analysis . Results :Family history of thyroid goiter was assessed, with 45% of patients having a first-degree family history and33% have second degree family history 22% having no family history. There was no significant difference in mean age between patient and control groups, and patients were equally distributed among simple, nodular , and euthyroid gories. Significant differences in thyroid hormone levels (FT3, FT4, and TSH) were observed between patient groups and controls, with variations depending on the type of goiter. Genotype frequencies showed significant differences between all patient groups and the control group-based restriction analysis was used to identify DIO1a-C/T genotypes, with different band patterns observed for CC, TT, and CT genotypesV Conclusion :The study finds that goiter is prevalent across all groups, particularly among individuals aged 15-35 years in the Afro-Asiatic tribal population. It indicates a decrease in TSH levels in those with euthyroid goiter, while free T3 and free T4 levels remain unchanged. The DIO1a gene (rs11206244) is linked to euthyroid goiter, whereas the PDE8B gene (rs470439) shows an association with various types of goiter. Additionally, genetic polymorphisms in TSHRc and PDE8B are correlated with thyroid disorders, suggesting they could serve as prognostic markers.VI المستخلص المقدمة: إن الانتشار الواسع لاضطرابات الغدة الدرقية لدى البشر يبرز الحاجة الملحة لطرق علاج فعالة. تتراوح نسبة انتشار خلل الغدة الدرقية عالميًا بين 10 إلى .%30 الهدف: تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين التغيرات الجينية في الجينات المرتبطة بالغدة الدرقية ووظيفة الغدة الدرقية، بالإضافة إلى انتشار الدراق في ولاية النيل الأبيض بالسودان. المنهجية: تم إجراء هذه الدراسة المقطعية في مستشفيات كوستي وربك بالسودان من يونيو 2019إلى سبتمبر .2024شملت الدراسة 153مشارك يعانون من اضطرابات الغدة الدرقية، تم تصنيفهم كحالات فرط نشاط الغدة الدرقية، قصور نشاط الغدة الدرقية، دراق يودوئي، وشهود أصحاء( فئة ضابطة). تم استخدام استبيان لجمع المعلومات من المشاركين للتضمين أو الاستبعاد من الدراسة. تم جمع عينات الدم من المشاركين وتحليلها باستخدام تقنيات ELISAلقياس مستويات هرمونات الغدة الدرقية. تم استخراج الحمض النووي من عينات الدم باستخدام استخراج الفينول - كلوروفورم وتم إجراء تضخيم ال DNAعبر تقنية ال .PCRتم إجراء تحليل تعدد الاشكال SNPباستخدام تحليل RFLP النتائج: تم تقييم التاريخ العائلي للدراق، حيث كان %45من المرضى لديهم تاريخ عائلي من الدرجة الأولى و %33لديهم تارخ مرضي من الاسرة الممتدة و %22ليس لديهم تاريخ عائلي. لم يكن هناك اختلافات ذات دلالة إحصائية في متوسط العمر بين مجموعتي المرضى والشهود، وكان المرضى موزعين بالتساوي بين فئات فرط نشاط الغدة الدرقية، قصور نشاط الغدة الدرقية،VII والدراق اليودوي. لوحظت اختلافات كبيرة في مستويات هرمونات الغدة الدرقية ( ،FT4 ،FT3و )TSHبين مجموعات المرضى والشهود، مع اختلافات تعتمد على نوع الدراق. أظهرت ترددات الجينات اختلافات كبيرة بين جميع مجموعات المرضى ومجموعة الشهود، وتم استخدام تحليل القيود لتحديد الجينات ،DIO1a-C/Tمع أنماط مختلفة من الأشرطة لوحظت لجينات CCو TTو.CT الخاتمة: تجد الدراسة أن الدراق منتشر بين جميع المجموعات، وخاصة بين الأفراد الذين تتراوح أعمارهم بين 35- 15عامًا (الاعمار المبكرة.) تشير إلى انخفاض في مستويات TSHلدى أولئك الذين يعانون من دراق يودوئي، بينما تظل مستويات FT3و FT4دون تغيير. يرتبط الجين DIO1a ) (rs11206244بالدراق اليودوي، في حين يظهر الجين PDE8B ) (rs470439ارتباطًا بأنواع مختلفة من الدراق. بالإضافة إلى ذلك، فإن التعدد الجيني في TSHRcو PDE8Bمرتبط باضطرابات الغدة الدرقية، مما يشير إلى أنها قد تكون علامات تنبؤية