The Role of Angiotensin-Converting Enzyme 1 and Angiotensin-Converting Enzyme 2 Genetic Polymorphism in Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 in Palestinian Population
Date
2023-08-19
Authors
Lama Khaled Hammad Abu Saleh
لما خالد حماد ابو صالح
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
As a key enzyme of the renin-angiotensin system (RAS), angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), has been validated as a SARS-CoV-2 receptor, linking RAS to COVID-19. It is likely that functional ACE1/ACE2 gene polymorphism cause the imbalance of ACE1/ACE2 ratio, causing a RAS imbalance that may contribute to the COVID-19 infection complications by causing higher lung damage and disease with severe symptoms. Herein, we developed a new genotyping method using next generation sequencing (NGS) to study four single nucleotide polymorphisms (SNPs), three for ACE1, rs4343, rs4342, rs4341 and one for ACE 2, rs2285666 in one multiplex PCR tube. Bioinformatics analysis was done using free online galaxy program (https://usegalaxy.org.au/). The association of ACE 1 (rs4343, rs4342, rs4341) and ACE 2 (rs2285666) polymorphisms with COVID-19 infection in Palestine were investigated. A total of 130 samples were collected, including 50 negative controls without COVID-19 infection, 50 positive controls with COVID-19 infection but not hospitalized, and 30 patients with severe COVID-19 infection in the intensive care unit. Results showed that the genotype distribution of ACE2 (rs2285666) polymorphism was significantly different between COVID 19 patients and the control group (P-value = 0.049, X2), while no statistical differences were observed between the ACE1 mutations (rs4341, rs4342, rs4343) and the control group (P-value > 0.05, X2). Individuals with ACE2 rs2285666 GG genotype were
more prevalent in COVID-19 patients compared to control group (P-value = 0.049, X2). Age and comorbidities such as hypertension and coronary artery disease were independent risk factors for COVID-19 disease (P-value < 0.05, X2).
Symptoms of COVID-19 patients such as fatigue, headaches, runny noses, and loss of smell were significantly higher in the positive cases COVID-19 (P-value < 0.05, X2), while dyspnea was more frequent in the ICU patients (P-value < 0.05, X2), In this study, we support the hypothesis that wild genotypes of ACE2 rs2285666 GG are associated with COVID-19 infection
الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) هو إنزيم رئيسي ومهم لنظام الرينين-أنجيوتنسين (RAS) ويعد مستقبلاً مهماً لسارس-كوفيد-2 (SARS-COV-2)، أي أن كوفيد-19 مرتبط بنظام الرينين-أنجيوتنسين. من المحتمل أن يؤدي تعدد التغيرات الجينية للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 إلى اختلال نسبة الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ، مما يتسبب في اختلال توازن الانزيم المحول للأنجيوتنسين الذي قد يساهم في نتيجة الإصابة بكوفيد-19 عن طريق التسبب في تلف اوسع للرئة ومضاعفات اشد خطورة. الهدف من الدراسة هو انتاج طريقة حديثة تعتمد على فك الشيفرة الجينية بتقنيات الجيل الجديد وباستخدام التفاعل التسلسلي البوليميرازي بداخل أنبوب مخبري واحد لدراسة تعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ومن ثم ايجاد علاقة بين فيروس كوفيد-19 والتغيرات الجينية بمستوى الحمض النووي متعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1(rs4343, rs4342, rs4341) ACE1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ACE 2 (rs2285666) في المجتمع الفلسطيني. أجريت الدراسة على 130 عينة تم تقسيمها إلى 50 عينة من أشخاص غير مصابين بعدوى كوفيد -19 ، و 50 عينة من أشخاص يعانون من عدوى كوفيد -19 ولكن لم يتم إدخالها إلى المستشفى و 30 مريضا يعانون من عدوى كوفيد -19 الشديدة في وحدة العناية المركزة. جاءت نتائج الدراسة كما يلي: كان توزيع النمط الجيني المتعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ل ACE2 (rs2285666) ذا فروق مصادقة احصائيا بين مرضى كوفيد 19 مقارنة بالمرضى الذين لا يعانون من كوفيد 19، في حين لم يلاحظ أي فروق إحصائية في توزيع الأنماط الجينية المتعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ل (rs4343, rs4342, rs4341) ACE1. الأفراد الذين يحملون الصورة الجينية GG لجين ال ACE2 (rs2285666) أكثر انتشارا في مرضى كوفيد -19 مقارنة بالأفراد الذين لا يعانون من كوفيد-19 .(P=0.049) كان العمر والأمراض المزمنة مثل ارتفاع ضغط الدم ومرض الشريان التاجي من عوامل الخطر المستقلة لمرض كوفيد -19. وأيضا كانت أعراض مرضى كوفيد -19 مثل التعب والصداع وسيلان الأنف وفقدان حاسة الشم أعلى بشكل ملحوظ في مرضى كوفيد -19 (P < 0.05)، بينما كان ضيق التنفس أكثر شيوعا في مرضى وحدة العناية المركزة (P < 0.05). في هذه الدراسة ، ندعم الفرضية القائلة بأن الأنماط الجينية الشائعة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 مرتبطة بعدوى كوفيد -19.
الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) هو إنزيم رئيسي ومهم لنظام الرينين-أنجيوتنسين (RAS) ويعد مستقبلاً مهماً لسارس-كوفيد-2 (SARS-COV-2)، أي أن كوفيد-19 مرتبط بنظام الرينين-أنجيوتنسين. من المحتمل أن يؤدي تعدد التغيرات الجينية للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 إلى اختلال نسبة الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ، مما يتسبب في اختلال توازن الانزيم المحول للأنجيوتنسين الذي قد يساهم في نتيجة الإصابة بكوفيد-19 عن طريق التسبب في تلف اوسع للرئة ومضاعفات اشد خطورة. الهدف من الدراسة هو انتاج طريقة حديثة تعتمد على فك الشيفرة الجينية بتقنيات الجيل الجديد وباستخدام التفاعل التسلسلي البوليميرازي بداخل أنبوب مخبري واحد لدراسة تعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ومن ثم ايجاد علاقة بين فيروس كوفيد-19 والتغيرات الجينية بمستوى الحمض النووي متعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 1(rs4343, rs4342, rs4341) ACE1 والإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ACE 2 (rs2285666) في المجتمع الفلسطيني. أجريت الدراسة على 130 عينة تم تقسيمها إلى 50 عينة من أشخاص غير مصابين بعدوى كوفيد -19 ، و 50 عينة من أشخاص يعانون من عدوى كوفيد -19 ولكن لم يتم إدخالها إلى المستشفى و 30 مريضا يعانون من عدوى كوفيد -19 الشديدة في وحدة العناية المركزة. جاءت نتائج الدراسة كما يلي: كان توزيع النمط الجيني المتعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ل ACE2 (rs2285666) ذا فروق مصادقة احصائيا بين مرضى كوفيد 19 مقارنة بالمرضى الذين لا يعانون من كوفيد 19، في حين لم يلاحظ أي فروق إحصائية في توزيع الأنماط الجينية المتعدد الاشكال المتعلقة بنّوَوِيد واحد ل (rs4343, rs4342, rs4341) ACE1. الأفراد الذين يحملون الصورة الجينية GG لجين ال ACE2 (rs2285666) أكثر انتشارا في مرضى كوفيد -19 مقارنة بالأفراد الذين لا يعانون من كوفيد-19 .(P=0.049) كان العمر والأمراض المزمنة مثل ارتفاع ضغط الدم ومرض الشريان التاجي من عوامل الخطر المستقلة لمرض كوفيد -19. وأيضا كانت أعراض مرضى كوفيد -19 مثل التعب والصداع وسيلان الأنف وفقدان حاسة الشم أعلى بشكل ملحوظ في مرضى كوفيد -19 (P < 0.05)، بينما كان ضيق التنفس أكثر شيوعا في مرضى وحدة العناية المركزة (P < 0.05). في هذه الدراسة ، ندعم الفرضية القائلة بأن الأنماط الجينية الشائعة للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 مرتبطة بعدوى كوفيد -19.