ناقش قسم الكيمياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) رسالة الماجستير الموسومة ” العلاقة بين عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين لدى المرضى العراقيين المصابين بالسكري من النوع الثاني مع هشاشة العظام ” للطالبة ” هاجر محمود مظهر ” التي انجزتها باشراف التدريسية في القسم ” أ.م.د. ايمان عبد علي عباس ” ونوقشت من قبل أعضاء لجنة المناقشة المبينة أسمائهم في ما يأتي :
-
أ.د. هند شاكر احمد – رئيسا
-
أ.م.د. نورهان خالد شفيق – عضوا
-
أ.م.د. بيداء احمد عبد – عضوا
-
أ.م.د. ايمان عبد علي عباس – عضوا ومشرفا
ويهدف البحث الى :
1 – تحديد عامل تحفيز مستعمرة البلاعم ومستويات البيريوستين في مصل الدم لدى المرضى العراقيين المصابين بهشاشة العظام مع وبدون داء السكري من النوع الثاني، وإذا كان مرضى السكري من النوع الثاني معرضين لهشاشة العظام. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون عامل تحفيز مستعمرة البلاعم علامة تنبؤية لهشاشة العظام في مرضى السكري من النوع الثاني.
2- تقدير عامل تحفيز مستعمرة البلاعم ومستويات البيريوستين في مصل الدم لدى مرضى العراقيين المصابين بضعف العظام مع وبدون داء السكري من النوع الثاني.
3- تحديد مستويات فيتامين د والكالسيوم والفوسفور غير العضوي في مرضى هشاشة العظام وضعف العظام مع وبدون داء السكري من النوع الثاني.
تهدف الدراسة الحالية إلى تقدير تأثير عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين في مصل مرضى هشاشة العظام وهشاشة العظام مع داء السكري من النوع الثاني، وإذا كان مرضى داء السكري من النوع الثاني عرضة لهشاشة العظام، بالإضافة إلى ذلك، قد يكون عامل تحفيز مستعمرة البلاعم علامة تنبؤية لهشاشة العظام في مرضى السكري من النوع الثاني. أيضا لتقدير مستويات مصل عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين في مرضى هشاشة العظام العراقيين مع وبدون مرض السكري من النوع الثاني، وذلك لتحديد مستويات فيتامين د والكالسيوم والفوسفور في مرضى ضعف العظام وهشاشة العظام مع وبدون داء السكري من النوع الثاني بالإضافة إلى إيجاد علاقة بين عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين مع بعض المتغيرات الكيميائية الحيوية الأخرى في جميع مجموعات المرضى. شملت الدراسة (138) عينة مصل دم لكلا الجنسين وتم جمع العينات من مستشفى بغداد التعليمي في العراق بين أكتوبر ٢٠٢١ إلى مارس ٢٠٢٢ في وحدة كثافة العظام. تم تأكيد وتحديد المرض (هشاشة العظام وضعف العظام) عن طريق قياس امتصاص الأشعة السينية ثنائي الطاقة (DEXA). وتم تقسيم العينات إلى ست مجموعات، المجموعة الأولى كانت سبعة وعشرين شخصًا مصابًا بهشاشة العظام (7 ذكور و20 إناث) بدون داء السكري من النوع الثاني(poro). المجموعة الثانية كانت عشرين مصابا بهشاشة العظام (8 ذكور و12 اناث) مع داء السكري من النوع الثاني (Dporo). المجموعة الثالثة كانت ستة وعشرين شخصًا مرضى ضعف العظام (13 ذكرًا و13 أنثى) بدون T2DM ((Peni. المجموعة الرابعة كانت عشرين حالة من مرضى ضعف العظام (5 ذكور و15 إناث) مع T2DM ((Dpeni. المجموعة الخامسة كانت عشرين شخصًا من T2DM (10 ذكور و10 إناث) بدون هشاشة العظام وضعف العظام (D). كانت المجموعة السادسة عبارة عن خمسة وعشرين شخصًا (13 ذكرًا و12 أنثى) مجموعة الاصحاء(C)، مع نطاق عمري (40-65) عامًا لجميع المرضى ومجموعات الضبط التي خضعت لها في هذه الدراسة. تم استخدام تقنية مقايسة المواد الماصة المناعية المرتبطة بالإنزيم (ELISA) لتقدير عامل تحفيز مستعمرة البلاعم ومستويات البريوستين، بينما يتم تقييم مستوى الكالسيوم والفوسفور وفيتامين D3 وHbA1C وFBS بواسطة تقنيات الكيمياء الحيوية. أظهرت النتائج وجود فرق معنوي (p≤ 0.05) بين مجموعات الدراسة الست في درجة T والكثافة المعدنية للعظام. أظهرت نتائج الدراسة زيادة معنوية (p 0.05) في عامل تحفيز مستعمرة البلاعم في مصل المرضى المصابين بهشاشة العظام وهشاشة العظام (مع / بدون مرض السكري من النوع الثاني) مقارنة بالأشخاص الأصحاء. أيضًا، في هذه الدراسة، لوحظت زيادة معنوية في مستوى البيريوستين (p ≤0.05) في مصل المرضى مقارنة بالأشخاص الأصحاء. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك زيادة معنوية (p ≤0.05) في مستوى الكالسيوم، بينما انخفض مستوى فيتامين D3 والفوسفور بشكل معنوي (p ≤0.05) في جميع مجموعات المرضى. وفقًا لمنحنى خصائص تشغيل المستقبل (ROC)، كانت نتيجة القيمة الفاصلة لمصل عامل تحفيز مستعمرة البلاعم 467.01 نانوغرام / مل كمؤشر لتشخيص هشاشة العظام والمستويات 523.22 نانوغرام / مل تمثل هشاشة العظام مع داء السكري من النوع الثاني، وكذلك الحساسية و1 – الخصوصية كانت 100٪. أظهر تفسير نتائج منحنى ROC للبريوستين أيضًا أن القيمة الفاصلة لهشاشة العظام كانت أكثر من 1.02 نانوغرام / لتر، وهشاشة العظام مع داء السكري من النوع الثاني كانت 0.962 نانوغرام / لتر.
في الختام: اعتمادًا على قيمة القطع مع حساسية 100٪ وخصوصية 100٪، يعتبر كل من البريوستين وعامل تحفيز مستعمرة البلاعم علامة تشخيصية جيدة لمرضى هشاشة العظام. وقد يكون البريوستين وعامل تحفيز مستعمرة البلاعم علامة كيميائية حيوية تنبؤية لتطور هشاشة العظام في مرضى السكري من النوع الثاني. حتى مع القيم المرجعية الطبيعية سريريًا للكالسيوم والفوسفات، إلا أن هذه الدراسة تؤكد الفرضية القائلة بأن هشاشة العظام تؤدي إلى انخفاض إجمالي العظام المعدنية. الاختلاف الكبير في مستويات عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين بين ضعف العظام ومرضى هشاشة العظام والمجموعة الضابطة، يمكن استخدامها لمتابعة تقدم ضعف العظام إلى مرض هشاشة العظام في هؤلاء المرضى.
وخلصت الطالبة في نهاية رسالتها الى التوصيات الاتية :
-
دراسة عامل تحفيز مستعمرة البلاعم مع مستقبلاته في تشخيص مرضى هشاشة العظام CSF1R .
-
دراسة عامل تحفيز مستعمرة البلاعم والبريوستين في النساء بعد سن اليأس المصابات بهشاشة العظام وداء السكري من النوع الثاني لتشخيص ومتابعة المرض.
-
قياس فعالية الدواء على هشاشة العظام عن طريق المتابعة بناءً على تقييم دقيق لنشاط مصل عامل تحفيز مستمرة البلاعم والبريوستين بعد تناول الدواء.
-
دراسة العوامل الأخرى التي تساعد على الإصابة بهشاشة العظام مثل الهرمونات الانثوية، . Osteocalcin و Osteopontin, P, Mg, Zn, PTH, Calcitonin,
The relationship between Macrophage colony-stimulating factor and Periostin in Type 2 Diabetic Iraqi with osteoporosis
By Hajer Mahmood Mudheher
Supervised by Assistant Dr. Eiman Abd Ali Abass,Ph.D _(Biochemistry)
Aim of the Research
Determination of serum macrophage colony-stimulating factor and periostin levels in Iraqi osteoporotic patients with and without T2DM, and if T2DM patients are prone to osteoporosis. In addition, M-CSF may be a predictive marker for osteoporosis in T2DM patients
Estimation of serum macrophage colony-stimulating factor and periostin levels in Iraqi osteopenia patients with and without T2DM
Determination the levels of vitamin D, calcium, and inorganic phosphorous in osteoporosis and osteopenia patients with and without T2DM
study the correlation between macrophage colony-stimulating factor and periostin with others study parameters in all patient’s groups
Research Abstract
The current study aimed to estimate the effect of macrophage colony stimulating factor (M-CSF) and periostin (POSTN) in the serum of Type 2 diabetes mellitus(T2DM) and osteoporosis patients, and if T2DM patients are prone to osteoporosis.In addition, M-CSF may be a predictive marker for osteoporosis in T2DM patients. Also, to estimate the serum M-CSF and POSTN levels in Iraqi osteopenia patients with and without Type 2 diabetes mellitus, as well as determine the levels of vitamin D, calcium, and phosphorous in osteoporosis and osteopenia patients with and without Type 2 diabetes mellitus. And to find the relationship between macrophage colony stimulating factor and periostin with others study parameters in all patient’s groups. One hundred thirty-eight participants were registered in this research study from Baghdad Teaching Hospital in Iraq between October 2021 to March 2022 in the bone density unit. The confirmation of patients (osteoporosis and osteopenia) by Dual-energy x-ray Absorptiometry (DEXA). Subjects were divided into six groups. First group was twenty-seven subjects Osteoporosis patients (7 males and 20 females) without T2DM(Poro).Second group was twenty subjects Osteoporosis patients (8 males and 12 females) with T2DM(Dporo).Third group was twenty-six subjects Osteopenia patients (13 males and 13 females) without T2DM(Peni).Fourth group was twenty subjects Osteopenia patients (5 males and 15 females) with T2DM(Dpeni). Fifth group was twenty subjects T2DM(10 males and 10 females) without Osteoporosis and Osteopenia(D).Sixth group was twenty-five subjects (13 males and 12 females) healthy control group(C), with age range (40-65) years for all patients and control groups had been underwent in this study. The enzyme-linked immune sorbent assay (ELISA) technique was used to estimate the macrophage colony-stimulating factor and periostin levels, while calcium, phosphorous, vitamin D3, HbA1C and FBG level is assessed by biochemistry techniques. The results revealed a significant difference association (p≤ 0.05) between the six study groups in T-score and Bone Mineral Density (BMD). The results of the study showed a significant increase (p ≤ 0.05) in macrophage colony stimulating factor in the serum of patients have osteoporosis and osteopenia(with/without diabetes) comparing to healthy subjects. The study also showed a significant increase in periostin level (p ≤0.05) was observed in the serum of patients of all groups compared to healthy subjects. In addition, there was a significant increase (p ≤0.05) in calcium level, while the vitamin D3 and phosphorus levels decreased significantly (p ≤0.05) in all patients groups .According to Receiver Operating Characteristic (ROC) Curve the result of a cut-off value of serum M-CSF was 467.01 ng/ml as a predictor of osteoporosis diagnosis and levels 523.22ng/ml represent an osteoporosis with T2DM, as well as sensitivity and 1- specificity was 100%. The interpretation of periostin ROC curve results also demonstrated the cut-off value of osteoporosis was more than 1.02 ng/ml, and osteoporosis with T2DM was 0.962 ng/ml.
In conclusion: This study is the first to examine the association between serum macrophage colony stimulating factor and type 2 diabetes mellitus in Iraqi patients with osteoporosis. Depending on cut off value with 100% sensitivity and 100% specificity, the periostin and macrophage colony stimulating factor considered as good diagnostic marker for osteoporotic patients.periostin and M-CSF may be a predictive biochemical marker for development of osteoporosis in type 2 diabetic patients. Even with clinically normal reference values of Ca and phosphate, but this study confirms the hypothesis that osteoporosis produces a decrease in total mineralized bone. The significant difference in the levels of M-CSF and POSTN between osteoporosis, osteopenia patients, and control group, they can be used to follow the progressive of osteopenia to osteoporosis disease in these patients
Recommendation
Study of M-CSF and it’s receptor (CSF1R) in osteoporosis patients.
Study of M-CSF and POSTN in post-menopausal women with osteoporosis and T2DM for diagnosis and follow-up of osteoporosis.
More detailed studies on animals and humans will be required to confirm the role of macrophage colony-stimulating factor in osteoporosis diseases.
Measure the effectiveness of a drug on osteoporotic by making follow up based on a careful evaluation of serum M-CSF and POSTN activity after taking the drug.
Study other factors help to develop osteoporosis such as PTH, Calcitonin, female hormones, Osteocalcin, Osteopontin, P, Mg, and Zn.
