Evaluation of Mutations and Changes of Coagulation Profile Associated with Deep Venous Thrombosis in Sudan

Abstract

Abstract Venous thromboembolism (VTE) includes deep vein thrombosis (DVT) and pulmonary embolism (PE). VTE constitutes the third most common cardiovascular disease, after acute coronary syndrome and stroke. The disease affects individuals over wide range of age although it's prevalence is higher in elderly. The disease is caused by many factors some of which are congenital and others are acquired. In this study we aimed to investigate the relationship between genetic mutations associated with deep venous thrombosis as well as some proteins that may have roles in the development of the disease. The study was conducted in Khartoum state during the period from December 2014 to May 2018. One hundred and fifty individuals were included in this study. One hundred represented the patient group. Thirty were males and seventy were females; median age 48.14 years; ranging from 19 to78 years. The control group (healthy volunteers) included 29 men and 21 women; median age 32.4 years; ranging from 22 to 47 years). Among study group 25 % (25/100) were post surgery, 6 % (6/100) smokers and 14 % (14/100) were obese. For genetic mutations we used the conventional polymerase chain reaction (PCR) technique. Proteins C and protein S are measured by enzyme linked immune assay (ELISA). Determination of fibrinogen based on a modified Clauss method. D-dimer measured by nephelometric assay that utilizes antibody coated latex particles. Prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (APTT) were measured by clot based technique. Finally for platelets count we used hematology analyzer. The results of genetic analysis are as follow: plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) has the highest prevalence. In patient group 7 had the 4G/4G allele, 2 had 5G/5G allele and 91 had the 4G/5G allele. The difference between patient group and control group was statistically significant (P= 0.012). Concerning factor XIII mutation val 34 leu, eight patients had mutant allele (L L). Ninety two had wild type allele (V V). The entire control group had the wild type allele (V V). The difference between study group and control group was significant (P= 0.04). For fibrinogen G455A mutation one patient had the mutant allele (AA), three patients had the mixed allele (GA) and ninety six had the wild type (GG). Among control group oneV participant had the mutant allele, five of them had the mixed type, and forty four had the wild type. The difference was statically insignificant (P = 0.17). In methylene-tetrahydrofolate reductase (MTHFR C677T) mutation, the mixed allele was found in four patients (C T). Ninety six patients had wild type (C C). No mutant type (T T) in the patient group. No any mutation in the control group. The findings showed no difference between study group and control group (P =0.152). Regarding prothrombin G20210A mutation, four patients had the mutant allele (A A). The remaining ninety six had wild type (G G). The entire control group had only the wild type. Findings showed no significant difference between study and control group (P = 0.152). Factor V Leiden showed only the wild type (G G) for both study group and control group. The mutant allele type (AA) and the mixed type (GA) were not found. Mean of D-dimer was 0.393 microgram/ml in patient group and 0.186 microgram/ml in control group. The difference was statistically significant (P =0.014). Plasma fibrinogen was higher in study group (mean 474.11 mg/dl) than in control group (mean369.3 mg/dl). But the difference was statistically insignificant (P =0.109). Protein C showed lower results in patient group when compared with the control group. The mean in patient group was 93.19 mg/dl and in control group was 97.06 mg/dl. In spite of that, the difference is still insignificant (P =0.263). The mean of protein S in patient group was 75.28 mg/dl while it was 79.27 mg/dl in control group. The difference between patient and control group was statistically insignificant (P= 0.534). Mean of APTT was 36.79 seconds in patient group and 31.64 seconds in control group. The difference was statistically significant (P= 0.000). The difference of prothrombin time was statistically significant (P= 0.001). The mean of PT was 13.58 seconds in patient group and 12.78 seconds for the control group. Platelets count was low in the patient group. The mean platelets count was 256X109/Lin patient group while it was 331.4X109/L in the control group. The difference was statistically significant (P=0.000). In conclusion: The non-significant relations indicated that the investigated polymorphisms are not genuine risk factors for DVT in our population.VI Present study revealed that the D-dimer test is useful for the diagnosis of DVT. Future work should focus on association of other polymorphisms and genes that may be contributing to thrombophilia and DVT in particular.VII مستخلص البحث تشتمل الجلطات الوريدية على جلطات الاوردة العميقة والجلطات الرئوية. تقع الجلطات الوريدية في المرتبة الثالثة من حيث ترتيب امراض القلب وامراض الاوعية الدموية بعد متلازمة الشريان التاجي الحادة والسكتة الدماغية. هذا المرض يصيب الانسان في فترات عمرية مختلفة غير ان المرض اكثر انتشارا في الفئات العمرية الاكثر تقدما في السن. هناك عدة عوامل تؤدي لحدوث الجلطات الدموية , منها ماهو مورث وما هو نتاج لمؤثرات مكتسبة. في هذه الدراسة عمدنا لدراسة الطفرات الجينية المتعلقة بجلطات الأوردة العميقة ودراسة بعض البروتينات ذات العلاقة بتطور المرض. اجريت هذه الدراسة في ولاية الخرطوم في الفترة مابين ديسمبر 4102ومايو 4102م. تضمنت الدراسة عدد مئه وخمسون شخصا, منهم مئة تمثل مجموعة الدراسة أو المرضى وتضم ثلاثون ذكرا وسبعون انثى. تتراوح اعمارهم ما بين 01و 91عام بمتوسط عمر 22.02سنة. اشتملت الدراسة على خمسون شخصا اصحاء وسميت مجموعة الضبط وتضم 41ذكر و 40من الاناث. تتراوح اعمارهم ما بين 44و 29بمتوسط اعمار 44.2عام. اشتملت مجموعة المرضى على %42بعد عمليات جراحية, %6مدخنين و % 02كانوا بدناء. لفحص الطفرات الجينية استخدمنا تقنية تفاعل البوليمريز المتسلسل التقليدي ( .)PCRتم قياس بروتين Cوبروتين S عن طريق فحص المناعة الانزيمية ( .)ELISAتم قياس الفيبرينوجين في البلازما على أساس طريقة كلوس المعدلة. تم قياس D-dimerبطريقة تعتمد على فكره اساسية تسمى( )nephelometricوالتي تستخدم جزيئات اللاتكس المغلفة بالأجسام المضادة. تم قياس زمن البروثرومبين ( )PTوقياس زمن الثرومبوبلاستين المنشط الجزئي ( )APTTبواسطة تقنية تعتمد على تجلط البلازما. وأخي ًرا لحساب الصفائح الدموية استخدمنا جهاز عد خلايا الدم. نتائج التحليل الجيني كانت كما يلي: مثبط منشط البلازمينوجين - )PAI-1( 0لديه أعلى معدل انتشار. حيث اظهرت نتائج الدراسة ان 9من المرضى يحملون النمط 4G/4Gواثنان بحملون النمط , 5G/5Gوالبقية 10يحملون النمط الطبيعي .4G/5Gكان الفرق بين مجموعة المرضى ومجموعة الضبط ذا دلالة إحصائية .)P= 0.012( اظهرت الدراسة الحالية أن الطفرة الوراثية الخاصة بمعامل التجلط ( , ( F XIII val 34 leuأن ثمانية من المرضى لديهم النمط المتحول ( )L Lو اثنان وتسعون منهم يحملون النمط الطبيعي نوع ( .)V Vاظهرت ا لمجموعة الضابطة النمط الطبيعي ( )V Vفقط. كان الفرق بين مجموعة الدراسة(المرضى) ومجموعة الضبط ذو دلالة احصائية (.)P= 0.04 أظهرت الدراسة أن أحد المرضى كان يحمل النمط المتحول ( )AAالخاص بطفرة الفيبرينوجين , G455Aوثلاثة مرضى لديهم النمط المختلط ( , )GAو ستة وتسعون من المرضى يحملون النمط الطبيعي ( .)GGفي مجموعة الضبط كان أحد المشاركين لديه الشكل المتحول , خمسة منهم لديهم النوع المختلط , و أربعة واربعون يحملون الشكل الطبيعي . حيث اظهرت الدراسة عدم وجود فروقات ذات دلاله احصائية (.)P = 0.17 أظهرت النتائج عدم وجود فروق ذات دلالة احصائية فيما يختص بالطفرة ( )MTHFR C677Tبين مجموعة الدراسة ومجموعة الضبط ( )P = 0.152حيث وجد النمط المختلط ( )C Tفي اربع من المرضى و النمط الطبيعيVIII في ستة وتسعون منهم. لم تظهر الدراسة وجود النمط المتحول ( )C Cفي اي من المرضى. بالنسبة لمجموعة الضبط أظهرت الدراسة وجود الشكل الطبيعي فقط. أظهرت الدراسة الحالية فيما يتعلق بطفرة البروثرومبين , G20210Aأن أربعة من المرضى يحملون الشكل المتحول ( )A Aو ستة وتسعون يحملون الشكل الطبيعي ( . )G Gلم تظهر الدراسة وجود اي طفرات في مجموعة الضبط. خلصت الدراسة على عدم وجود فروق إحصائية بين المرضى ومجموعة الضبط (.)P = 0.152 أظهرت الدراسة وجود الشكل الطبيعي ( )G Gفقط للطفرة الخاصة ب ( (V Leidenفي كل من المرضى ومجموعة الضبط. أظهرت الدراسة الحالية فروقات ذات دلالة احصائية في قياس. .)P=0.014( D-dimerحيث كان المتوسط 0.393ميكروغرام / مل في مجموعة المرضى و 1.026ميكروغرام / مل في مجموعة التحكم أظهرت الدراسة زيادة الفيبرينوجين في مجموعة المرضى (متوسط 292.00ملغ / ديسيلتر) مقارنة بمجموعة الضبط (متوسط 461.4ملغ / ديسيلتر.) لكن لم يكن الفرق بين المجموعتين ذا دلالة احصائية (.)P = 0.109 أظهرت النتائج أن تركيز بروتين Cأقل في مجموعة المرضى مقارنة مع مجموعة الضبط. كان المتوسط في مجموعة المرضى 14.01ملغ / ديسيلتر وكان في المجموعة الضابطة 19.16ملغ / ديسيلتر. على الرغم من ذلك , لم يكن الفرق ذو أهمية إحصائية (.)P = 0.263 كان متوسط بروتين Sفي مجموعة المرضى 92.42مجم / ديسيلتر بينما كان 91.49مجم / ديسيلتر في مجموعة الضبط. كان الفرق بين المرضى ومجموعة الضبط لايمثل دلالة احصائية (.)P= 0.534 بلغ متوسط زمن الثرومبوبلاستين المنشط جزئيا ) 36.79 (APTTثانية في مجموعة المرضى و 40.62ثانية في مجموعة التحكم. الفرق ذو دلالة إحصائية (.)P = 0.000 كان فارق زمن البروثرومبين ) (PTمه ًما من الناحية الإحصائية ( .)P 0.001كان متوسط PTهو 04.22ثانية في مجموعة المرضى و 04.92ثانية للمجموعة الضابطة. أوضحت الدراسة انخفاضا في عدد الصفائح الدموية في المرضى المصابين بالجلطات الوريدية (متوسط ) 256X109/Lبينما كان المتوسط في مجموعة الضبط ( .)331.4X109/Lكان الفرق بين المرضى ومجموعة الضبط ذو دلالة إحصائية (.)P = 0.000 يسنتج من هذه الدراسة أن العلاقة غير الجوهرية بين أشكال الطفرات الوراثية التي تم فحصها ومرض الجلطات الاوردة العميقة ليست عوامل خطر حقيقية للإصابة بجلطات الأوردة العميقة في مجموعة البحث. خلصت الدراسة الحالية ايضا الى أن اختبار D-dimerمفيد لتشخيص الإصابة بجلطات الأوردة العميقة. يجب أن يركز العمل المستقبلي على الارتباط بين تعدد الأشكال والجينات الأخرى التي يمكن أن تسهم في أهبة التخثر وتجلط الأوردة العميقة على وجه الخصوص