Association between Alpha- Klotho Protein, Calcium, and Phosphate concentrations in Adult Iraqi Patients with Beta-Thalassemia Major

Ahmed J. Kadhim; Hedef D. El-Yaseen; Ali M.  Jawad

doi:10.32007/jfacmedbaghdad.6642391

المؤلفون

Ahmed J. Kadhim Department of Biochemistry, College of Medicine, University of Baghdad, Iraq. https://orcid.org/0009-0000-1533-9371
Hedef D. El-Yaseen Department of Biochemistry, College of Medicine, University of Baghdad, Iraq. https://orcid.org/0000-0003-4941-2869
Ali M. Jawad Department of Internal Medicine, College of Medicine, University of Baghdad, Baghdad, Iraq. https://orcid.org/0000-0003-3617-702X

DOI:

https://doi.org/10.32007/jfacmedbaghdad.6642391

الكلمات المفتاحية:

كلوثو، كالسيوم، فوسفات، فيريتين، ثلاسيميا

الملخص

خلفية البحث: بيتا ثلاسيميا الكبرى (β-TM) هي حالة عالمية منتشرة تتميز بالانهيار السريع لخلايا الدم الحمراء. يمكن أن تؤدي عمليات نقل الدم المنتظمة إلى مشاكل مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسكري وهشاشة العظام واضطرابات الكلى. بروتين كلوثو هو بروتين له خصائص مضادة للشيخوخة ويشارك في عدة وظائف، بما في ذلك تقليل الإجهاد التأكسدي، وتنظيم استقلاب الطاقة من خلال عدة طرق، وإدارة استقلاب الكالسيوم والفوسفات.

الاهداف: تشير فرضيتنا إلى أن التغيرات في مستويات بروتين كلوثو لدى الأفراد الذين يعانون من بيتا ثلاسيميا الكبرى قد تؤدي إلى تغييرات في استقلاب الكالسيوم والفوسفات. هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التغيرات في مستويات الكالسيوم والفوسفات، وكذلك تركيز بروتين كلوثو، وارتباطها بخلل وظائف القلب لدى مرضى بيتا ثلاسيميا الكبرى.

المرضى وطرق العمل/ المواد وطرق العمل: أجريت الدراسة في مستشفى ابن البلدي/بغداد وتكونت من 90 مشاركاً تم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات: المجموعة (أ): 30 مريضاً يعانون من مرض بيتا ثلاسيميا الكبرى وخلل في القلب. المجموعة ب: 30 مريضاً مصابين بـ بيتا ثلاسيميا الكبرى دون أي علامات لخلل في القلب. والمجموعة ج: 30 فرداً أصحاء كمجموعة ضابطة. وكانت المؤشرات التي تم فحصها هي بروتين كلوثو في الدم والكالسيوم والفوسفات والفيريتين. تم استخدام طريقة ELISA لتقييم كلوثو المصل، في حين تم تحليل مصل الكالسيوم وفوسفات المصل وفيريتين المصل باستخدام جهازالتحليل الذاتي للكيمياء السريرية بيكمان كولتر.

النتائج: كانت القيم المتوسطة لمصل كلوثو والفوسفات والفيريتين في المرضى الذين يعانون من مجموعات بيتا ثلاسيميا أكبر من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة. كان لدى مرضى الثلاسيميا انخفاض في مستويات الكالسيوم في الدم مقارنة بالمجموعة الضابطة. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ وجود ارتباط سلبي قوي بين مستويات الكالسيوم والفوسفات.

الاستنتاج: كانت مستويات الكلوثو والفوسفات والفيريتين في مصل الدم أكبرفي مجموعات بيتا ثلاسيميا مقارنة بالمجموعة الضابطة. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ وجود علاقة سلبية قوية بين الكالسيوم والفوسفات.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

1. Zeiny SM. The correlation between HLA class II and β-thalassemia major in Al-Karama Teaching Hospital. J Fac Med Baghdad. 2016;58(4):366–70. https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.584287.

2. Faraj SA. Hemostatic parameters in Thalassemia patients; a single institute experience. J Fac Med Baghdad. 2016; 58(2):132–5. https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.582223.

3. Mohammad RL, Sadiq F, Hashem A. Information and practice of self-administration about the injection of Deferoxamine among adolescent thalassemia patients in the al-Najef city. Ann Rom Soc Cell Biol. 2021 May 20; 25(6): 2413–7. https://annalsofrscb.ro/index.php/journal/article/view/5856.

4. Liu Y, Yang R, Liu J, Meng D, Zhou Z, Zhang Y, et al. Fabrication, structure, and function evaluation of the ferritin-based nano-carrier for food bioactive compounds. Food Chem. 2019 Nov 30;299:125097. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125097.

5. Soliman A, Yassin M, Alyafei F, Alaaraj N, Hamed N, Osman S, et al. Nutritional studies in patients with β-thalassemia major: A short review. Acta Biomed. 2023;94(3):1–14. https://doi.org/10.23750%2Fabm.v94i3.14732.

6. Sultana MA, Akhter QS. Serum calcium and serum phosphate levels in transfusion-dependent beta-thalassemia. J Bangladesh Soc Physiol. 2018 Dec 26;13(2):54–8. http://dx.doi.org/10.3329/jbsp.v13i2.39478.

7. Neyra JA, Hu MC, Moe OW. Klotho in Clinical Nephrology: Diagnostic and Therapeutic Implications. Clin J Am Soc Nephrol. 2021 Jan 1 ;16(1):162. https://doi.org/10.2215/cjn.02840320.

8. Portales-Castillo I, Simic P. PTH, FGF-23, Klotho and Vitamin D as regulators of calcium and phosphorus: Genetics, epigenetics and beyond. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Sep 29; 13:992666. https://doi.org/10.3389%2Ffendo.2022.992666.

9. Navarro-Garcia JA, Rueda A, Romero-Garcia T, Accedes-Ripoll J, Rodríguez-Sánchez E, González-LA Fuente L, et al. Enhanced Klotho availability protects against cardiac dysfunction induced by uremic cardiomyopathy by regulating Ca2+ handling. Br J Pharmacol. 2020;177(20):4701–19. https://doi.org/10.1111/bph.15235

10. Talib NH, Al-Yaseen HD, Jawad AM. Serum Preptin Level in Iraqi Beta Major Thalassemia Patients. Indian J Forensic Med Toxically. 2022;16(1):913–9. https://doi.org/10.37506/ijfmt.v16i1.17614.

11. Ali EA, Agbayani AA, Alabaman SA, Altham KA. Serum hepcidin and ferritin level changes in Iraqi adult patients with non-transfusion dependent beta-thalassemia major and intermedia. Int J Pharm Res. 2020;13(1):1373–8. https://doi.org/10.31838/ijpr/2021.13.01.301.

12. Maki Al-Hindy HAA, Mousa MJ, Shaker AK. No significant relationship of ferritin levels to the levels of platelet-derived growth factor (PDGF) in the peripheral blood of transfusion-dependent β-thalassemia major patients with growth retardation. Int J Pharm Res. 2020;12(3):568–75. http://dx.doi.org/10.31838/ijpr/2020.12.03.0.

13. Youssry I, Samy RM, AbdelMohsen M, Salama NM. The association between growth differentiation factor-15, erythroferrone, and iron status in thalassemic patients. Pediatr Res 2023. 2023 Jul 18;1–6. https://doi.org/10.1038/s41390-023-02729-5.

14. Shah FT, Porter JB, Sadasivam N, Kaya B, Moon JC, Velangi M, et al. Guidelines for the monitoring and management of iron overload in patients with haemoglobinopathies and rare anaemias. Br J Haematol. 2022 Jan 1;196(2):336–50. https://doi.org/10.1111/bjh.17839.

15. Sirbu O, Sorodoc V, Jaba IM, Floria M, Stoica A, Profire L, et al. The influence of cardiovascular medications on iron metabolism in patients with heart failure. Med. 2019;55(7):1–11. https://doi.org/10.3390/medicina55070329

16. Urmi SFH, Begum S, Munira FT, Das KC. Serum Calcium, Phosphate and Ferritin Level in Adult Male Patients with Transfusion Dependent Thalassemia. Bangabandhu Sheikh Mujib Med Coll J. 2023 Nov 20;2(2):97–100. http://dx.doi.org/10.3329/bsmmcj.v2i2.69841.

17. Saki F, Omrani GR. Evaluation of serum Fibroblast growth factor-23 in patients with betathalassemia major compared to healthy population. Iran J Pediatr Hematol Oncol. 2022;12(3):182–9. http://dx.doi.org/10.18502/ijpho.v12i3.10061.

18. Zhou C, Shi Z, Ouyang N, Ruan X. Hyperphosphatemia and Cardiovascular Disease. Front Cell Dev Biol. 2021 Mar 4;9. https://doi.org/10.3389%2Ffcell.2021.644363.

19. Yu U, Chen L, Wang X, Zhang X, Li Y, Wen F, et al. Evaluation of the vitamin D and biomedical statuses of young children with β-thalassemia major at a single center in southern China. BMC Pediatr . 2019 Oct 23;19(1):1–8. https://bmcpediatr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12887-019-1744-8.

20. Aguiar P, Cruz D, Rodrigues RF, Peixoto L, Araújo F, Ducla Soares JL. Hypocalcemic cardiomyopathy. Rev Port Cardiol (English Ed. 2013 Apr 1;32(4):331–5. http://www.revportcardiol.org/en-hypocalcemic-cardiomyopathy-articulo-S2174204913000597.

21. Baqi DH, Ahmed SF, Baba HO, Fattah FH, Salih AM, Ali RM, et al. Hypocalcemia as a cause of reversible heart failure: A case report and review of the literature. Ann Med Surg . 2022 May 1;77. https://doi.org/10.1016/j.amsu.2022.103572

22. Maes M, Moustafa SR, Al-Hakeim HK, Alhillawi ZH. In Transfusion-dependent Thalassemia, Increased Iron Overload is Associated with Lower Serum Alpha-klotho, Which is Strongly Associated with Lower Total and Ionized Calcium Concentrations. 2020;(July):1–31. https://doi.org/10.20944/preprints202007.0347.v1.

23. Cui W, Leng B, Wang G. Klotho protein inhibits H2O2-induced oxidative injury in endothelial cells via regulation of PI3K/AKT/Nrf2/HO-1 pathways. 2018; 97(5): 370–6. https://cdnsciencepub.com/doi/10.1139/cjpp-2018-0277.

24. Xie J, Yoon J, An SW, Kuro-o M, Huang CL. Soluble Klotho Protects against Uremic Cardiomyopathy Independently of Fibroblast Growth Factor 23 and Phosphate. J Am Soc Nephrol . 2015 May 1; 26(5): 1150–60. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25475745.

25. Olejnik A, Franczak A, Krzywonos-Zawadzka A, Kałużna-Oleksy M, Bil-Lula I. The Biological Role of Klotho Protein in the Development of Cardiovascular Diseases. Biomed Res Int. 2018;2018. https://doi.org/10.1155/2018/5171945