ارتباط ژن HLA-DQ2 با بیماری سلیاک در استان بابل، عراق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه القاسم سبز، دانشکده زیست‌فناوری، گروه زیست‌فناوری کاربردی، بابل ۵۱۰۱۳، عراق.

2 دانشگاه سبز القاسم، دانشکده بیوتکنولوژی، گروه بیوتکنولوژی کاربردی، بابل ۵۱۰۱۳، عراق.

10.22103/jab.2026.26571.1828

چکیده

هدف: بیماری سلیاک یک اختلال خودایمنی است که در افراد دارای استعداد ژنتیکی، در اثر مصرف گلوتن ایجاد می‌شود و منجر به پاسخ ایمنی و آسیب به روده باریک می‌گردد. مهم‌ترین عوامل خطر ژنتیکی این بیماری، ژن‌های HLA-DQ2 و HLA-DQ8 به همراه مواجهه با گلوتن هستند. هدف از این مطالعه، بررسی شاخص‌های ژنتیکی و ایمنی بیماری سلیاک در بیماران استان بابل بود. در این راستا، توزیع سنی بیماران با افراد سالم مقایسه شد، آنتی‌بادی‌های ضد گلیادین IgG و IgA با روش ELISA اندازه‌گیری گردید و وجود ژن HLA-DQ2 در بیماران و گروه شاهد با استفاده از PCR متداول بررسی شد.
مواد و روش‌ها: نمونه‌های خون از بیماران مبتلا به سلیاک و افراد سالم جمع‌آوری شد. از هر شرکت‌کننده، ۳ میلی‌لیتر خون وریدی در لوله‌های حاوی EDTA  برای استخراج DNA و ۲ میلی‌لیتر خون در لوله‌های ژل‌دار برای آزمایش‌های سرولوژیک گرفته شد. نمونه‌ها در جعبه سردکننده طی ۲ تا ۲۴ ساعت منتقل و تا زمان انجام آزمایش در دمای ۴ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. آنتی‌بادی‌های ضد گلیادین IgG و IgA به روش ELISA شناسایی شدند. DNA ژنومی از خون استخراج و برای شناسایی ژن HLA-DQ2 از روش PCR متداول استفاده گردید. محصولات PCR با الکتروفورز ژل آگارز تأیید و اندازه باندها با مارکر DNA مقایسه شد.
نتایج: نتایج PCR متداول وجود قطعه ژن HLA-DQ2 را در اندازه تقریبی ۱۵۳ جفت‌باز نشان داد. در بیماران مبتلا به سلیاک، ژنوتیپ هموزیگوت HLA-DQ2  شایع‌ترین حالت بود و در 2/77% بیماران (۱۴ نفر از کل افراد بررسی‌شده) مشاهده شد. سایر بیماران فاقد این ژن بودند که احتمالاً به دلیل پیروی از رژیم غذایی بدون گلوتن بوده است. در گروه شاهد، هیچ‌یک از افراد حامل ژن HLA-DQ2 نبودند (0%). مطالعات پیشین نشان داده‌اند که هموزیگوتی HLA-DQ2 بالاترین خطر ابتلا را دارد و احتمال بروز زودهنگام بیماری سلیاک در کودکان را ۵ تا ۳۰ برابر نسبت به ژنوتیپ‌های کم‌خطرتر مانند هموزیگوتی HLA-DQ8 یا هتروزیگوتی HLA-DQ2/DQ8 افزایش می‌دهد. اگرچه فراوانی هتروزیگوت‌های HLA-DQ2/DQ8 در جمعیت عمومی حدود ۲۵ تا 35% است، تنها حدود 3% از آن‌ها به بیماری مبتلا می‌شوند. بنابراین، هموزیگوتی HLA-DQ2 شایع‌ترین ژنوتیپ در بیماران مبتلا به سلیاک محسوب می‌شود.
نتیجه‌گیری: آزمایش‌های ژنتیکی مولکولی نقش مهمی در شناسایی افراد در معرض خطر ابتلا به بیماری سلیاک دارند. این مطالعه نشان داد که ژنوتیپ هموزیگوت HLA-DQ2 شایع‌ترین الگوی ژنتیکی در بیماران مبتلا به سلیاک در استان بابل است و ارتباط قوی این ژن با بیماری را تأیید می‌کند. این یافته‌ها استفاده از غربالگری ژنتیکی را در کنار آزمون‌های سرولوژیک برای تشخیص دقیق‌تر و مدیریت بهتر بیماری سلیاک توصیه می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

HLA-DQ2 gene association with Celiac disease in Babylon province, Iraq

نویسندگان [English]

  • Haider Turky Mousa Al-Mousawi 1
  • Ihsan Ali Alzamily 1
  • Murtadha M. Hussein 1
  • Ali H. Rasool 2
1 Al-Qasim Green University, College of Biotechnology, Department of Applied Biotechnology, Babylon 51013, Iraq.
2 Al-Qasim Green University, College of Biotechnology, Department of Applied Biotechnology, Babylon 51013, Iraq.
چکیده [English]

Objective
Celiac disease is one of the most common autoimmune disorders caused via gluten consumption of genetically susceptible individuals. This disease causes damages the small intestine through immune response. The main genetic risk factors are HLA-DQ2 and HLA-DQ8 genes, along with exposure to gluten. This study aimed to examine genetic and immunological markers of celiac disease in patients from Babylon Province. It compared age distribution between patients and healthy controls, tested for anti-gliadin IgG and IgA antibodies using ELISA, and checked for the presence of the HLA-DQ2 gene using conventional PCR in both groups.
Materials and methods
Blood samples were collected from patients and healthy controls. Venous blood (3 mL in EDTA tubes for DNA extraction and 2 mL in gel tubes for serology) was drawn from each participant. Samples were transported in a cooling box within 2 to 24 hours and stored at 4°C until analysis. Serological tests detected anti-gliadin IgG and IgA antibodies by ELISA. Genomic DNA was extracted from blood for molecular analysis using conventional PCR to identify the HLA-DQ2 gene. Gel electrophoresis confirmed PCR products, with band size compared to a DNA ladder.
 
 
Results
Conventional PCR showed the HLA-DQ2 gene fragment at approximately 153 bp. In celiac disease patients, the homozygous HLA-DQ2 genotype was the most common, present in 77.2% (14 out of patients tested). The remaining patients lacked this gene, likely due to following a strict gluten-free diet. In the control group, no one carried the HLA-DQ2 gene (0%). Studies demonstrated that HLA-DQ2 homozygosity carries the highest risk, that increase the possibility of early-onset celiac disease in children by 5 to 30 times in comparison to lower-risk genotypes like HLA-DQ8 homozygosity or HLA-DQ2/DQ8 heterozygosity. HLA-DQ2/DQ8 heterozygotes have a lower risk, with only about 3% developing the disease in spite of a 25-35% frequency in the general population. Thus, HLA-DQ2 homozygosity represents most frequent genotype among celiac disease patients.
Conclusion
Molecular genetic testing plays an important key role in identification of individuals who are at risk of celiac disease. Current study found that the homozygous of HLA-DQ2 genotype is the most common of celiac disease patients in Province of Babylon, in which highlight its strong association with the disease. These findings support the use of genetic screening alongside serological tests for better diagnosis and management.

کلیدواژه‌ها [English]

  • celiac disease
  • genetic predisposition
  • HLA-DQ2 & DQ8 gene
  • immunoglobulin IgG and IgA
  • PCR

مراجع

Ahsani, M. R., Mohammadabadi, M. R., & Shamsaddini, M. B. (2010). Clostridium perfringens isolate typing by multiplex PCR. Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases, 16(4), 573-578. https://doi.org/10.1590/S1678-91992010000400006
AL-Hajjar, Q. N., & Al-Mousawi, H. T. M. (2021). Immunological and molecular diagnosis of cytomegalovirus infection between aborted & pregnant women in Babylon City. Baghdad Science Journal, 18(2, Suppl.), 1086. https://doi.org/10.21123/bsj.2021.18.2(Suppl.).1086
Carreras, J. (2022). Artificial intelligence analysis of celiac disease using an autoimmune discovery transcriptomic panel highlighted pathogenic genes including BTLA. Healthcare, 10(8), Article 1550. https://doi.org/10.3390/healthcare10081550
Gualandris, F., Castellani, L., & Falanga, A. (2021). The association of HLA-DQ2 with celiac disease. In J. Chai (Ed.), Celiac disease. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.95837
Hasan, H. R., Ghadhban, J. M., & Abudal Kadhum, Z. I. (2012). Salivary ceruloplasmin ferroxidase & oxidase activities in celiac patients. International Journal of Biomedical Science, 8(3), 163-170. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23675269/
Hill, I. D., Dirks, M. H., Liptak, G. S., Colletti, R. B., Fasano, A., Guandalini, S., Hoffenberg, E. J., Horvath, K., Murray, J. A., Pivor, M., & Seidman, E. G. (2005). Guideline for the diagnosis and treatment of celiac disease in children: Recommendations of the North American Society for Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 40(1), 1-19. https://doi.org/10.1097/00005176-200501000-00001
Khabiri, A., Toroghi, R., Mohammadabadi, M., & Tabatabaeizadeh, S. E. (2025). Whole genome sequencing and phylogenetic relative of a pure virulent Newcastle disease virus isolated from an outbreak in northeast Iran. Letters in Applied Microbiology, 78(4), Article ovaf049. https://doi.org/10.1093/lambio/ovaf049
Maglio, M., & Troncone, R. (2020). Intestinal anti-tissue transglutaminase2 autoantibodies: Pathogenic and clinical implications for celiac disease. Frontiers in Nutrition, 7, Article 73. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.00073
Megiorni, F., & Pizzuti, A. (2012). HLA-DQA1 and HLA-DQB1 in celiac disease predisposition: Practical implications of the HLA molecular typing. Journal of Biomedical Science, 19, Article 88. https://doi.org/10.1186/1423-0127-19-88
Mohammadabadi, M., Afsharmanesh, M., Khezri, A., Kheyrodin, H., Babenko, O. I., Borshch, O., Kalashnyk, O., Nechyporenko, O., Afanasenko, V., Slynko, V., & Usenko, S. (2025). Effect of mealworm on GBP4L gene expression in the spleen tissue of Ross broiler chickens. Agricultural Biotechnology Journal, 17(2), 343-360. https://doi.org/10.22103/jab.2025.25277.1714
Mohammadabadi, M., Babenko, O. I., Borshch, O., Kalashnyk, O., Ievstafiieva, Y., & Buchkovska, V. (2024). Measuring the relative expression pattern of the UCP2 gene in different tissues of the Raini Cashmere goat. Agricultural Biotechnology Journal, 16(3), 317-332. https://doi.org/10.22103/jab.2024.24337.1627
Murad, H., Jazairi, B., Khansaa, I., Olabi, D., & Khouri, L. (2018). HLA-DQ2 and -DQ8 genotype frequency in Syrian celiac disease children: HLA-DQ relative risks evaluation. BMC Gastroenterology, 18(1), Article 70. https://doi.org/10.1186/s12876-018-0802-2
Myhrstad, M. C., Slydahl, M., Hellmann, M., Garnweidner-Holme, L., Lundin, K. E. A., Henriksen, C., & Telle-Hansen, V. H. (2021). Nutritional quality and costs of gluten-free products: A case-control study of food products on the Norwegian market. Food & Nutrition Research, 65. https://doi.org/10.29219/fnr.v65.6121
Pisapia, L., Camarca, A., Picascia, S., Bassi, V., Barba, P., Del Pozzo, G., & Gianfrani, C. (2016). HLA-DQ2.5 genes associated with celiac disease risk are preferentially expressed with respect to non-predisposing HLA genes: Implication for anti-gluten T cell response. Journal of Autoimmunity, 70, 63-72. https://doi.org/10.1016/j.jaut.2016.03.016
Salazar, C., García-Cárdenas, J. M., & Paz-y-Miño, C. (2017). Understanding celiac disease from genetics to the future diagnostic strategies. Clinical Medicine Insights: Gastroenterology, 10, Article 1179552217712249. https://doi.org/10.1177/1179552217712249
Sallese, M., Lopetuso, L. R., Efthymakis, K., & Neri, M. (2020). Beyond the HLA genes in gluten-related disorders. Frontiers in Nutrition, 7, Article 575844. https://doi.org/10.3389/fnut.2020.575844
Shahdadnejad, N., Mohammadabadi, M. R., & Shamsadini, M. (2016). Typing of Clostridium perfringens isolated from broiler chickens using multiplex PCR. Genetics in the Third Millennium, 14(4), 4368-4374.
Sheppard, A. L., Elwenspoek, M. M., Scott, L. J., Corfield, V., Everitt, H., Gillett, P. M., ... & Whiting, P. F. (2022). Systematic review with meta-analysis: The accuracy of serological tests to support the diagnosis of coeliac disease. Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 55(5), 514-527. https://doi.org/10.1111/apt.16729
Siddiqui, K., Uqaili, A. A., Rafiq, M., & Bhutto, M. A. (2021). Human leukocyte antigen (HLA)-DQ2 and -DQ8 haplotypes in celiac, celiac with type 1 diabetic, and celiac suspected pediatric cases. Medicine, 100(11), Article e24954. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000024954
Sollid, L. M., & Lundin, K. E. A. (2009). Diagnosis and treatment of celiac disease. Mucosal Immunology, 2(1), 3-7. https://doi.org/10.1038/mi.2008.74
Tamai, T., & Ihara, K. (2023). Celiac disease genetics, pathogenesis, and standard therapy for Japanese patients. International Journal of Molecular Sciences, 24(3), Article 2075. https://doi.org/10.3390/ijms24032075
Vader, W., Stepniak, D., Kooy, Y., Mearin, L., Thompson, A., van Rood, J. J., Spaenij, L., & Koning, F. (2003). The HLA-DQ2 gene dose effect in celiac disease is directly related to the magnitude and breadth of gluten-specific T cell responses. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 100(21), 12390-12395. https://doi.org/10.1073/pnas.2135229100
Waheed, M., AL-Thwani, A. N., & AL-Segar, R. Q. (2017). Serological study for celiac disease among sample of Iraqi patients. Journal of Biotechnology Research Center, 11(2), 25-29. https://doi.org/10.24126/jobrc.2017.11.2.515
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
دوره 18، شماره 3
شهریور 1405
صفحه 123-136

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار