Vitamin D receptor gene variations and tuberculosis susceptibility: Insights from Indonesian populations

TL;DR

This study explores how vitamin D receptor gene variations and lifestyle factors influence tuberculosis risk in Indonesian populations.

Contribution

The study identifies specific VDR gene polymorphisms associated with tuberculosis susceptibility in three Indonesian ethnic groups.

Findings

The FokI CC genotype increases PTB risk, while the TT genotype is protective.

The ApaI TT genotype is strongly associated with PTB susceptibility.

Lower education and smoking are significant non-genetic risk factors for PTB.

Abstract

ABSTRACT

Vitamin D receptor gene variations and tuberculosis susceptibility: Insights
from Indonesian populations

Introduction:

Pulmonary tuberculosis (PTB) remains a major global health
challenge, with Indonesia bearing a substantial disease burden. Genetic predisposition, particularly vitamin D receptor (VDR) gene polymorphisms, has
been implicated in PTB susceptibility. However, findings remain inconsistent
across populations. This study examines the association of four VDR polymorphisms (FokI, ApaI, BsmI, and TaqI) with PTB susceptibility in three
Indonesian ethnic groups, while also evaluating sociodemographic and lifestyle risk factors.

Materials and Methods:

A case-control study was conducted among 267
participants from Makassar, Bugis, and Toraja ethnic groups in South
Sulawesi, Indonesia. Participants were categorized into active PTB (n= 88),
latent PTB, and healthy control groups. Genotyping of VDR polymorphisms
was performed using polymerase chain reaction-restriction fragment length
polymorphism. Sociodemographic factors, smoking habits, alcohol
consumption, and education levels were recorded. Statistical analyses
included chi-squared tests, logistic regression for odds ratio (OR) calculations,
and receiver operating characteristic (ROC) curve analysis to assess the
discriminatory power of genetic markers (AUC values). The optimal
diagnostic threshold was determined using the Youden index.

Results:

The FokI CC genotype was significantly associated with PTB risk (p=
0.014; OR= 2.12, 95% CI: 1.18-3.79), whereas the TT genotype showed a
protective effect. The ApaI TT genotype also exhibited a strong association
with PTB susceptibility (p < 0.001; OR= 2.65, 95% CI: 1.63-4.29). No
significant associations were found for BsmI and TaqI polymorphisms.
Sociodemographic analysis revealed that lower education levels and smoking
significantly increased PTB risk (p= 0.006 and p= 0.011, respectively). ROC
analysis for combined FokI CC and ApaI TT genotypes yielded an AUC of
0.76 (95% CI: 0.68-0.84), demonstrating moderate predictive power.

Conclusion:

This study highlights the multifactorial nature of PTB susceptibility, emphasizing the role of VDR gene polymorphisms, education, and lifstyle factors. The findings support the integration of genetic screening into PTB risk assessment and underscore the need for targeted public health interventions in genetically diverse populations.

Key words:

Vitamin D receptor; gene polymorphism; tuberculosis susceptibility

ÖZ

D vitamini reseptörü gen varyasyonları ve tüberküloz duyarlılığı: Endonezya popülasyonlarından görüşler

Giriş:

Pulmoner tüberküloz (PTB) önemli bir küresel sağlık sorunu olmaya devam etmektedir ve Endonezya önemli bir hastalık yükü
taşımaktadır. Genetik yatkınlık, özellikle de D vitamini reseptörü (VDR) gen polimorfizmleri, PTB duyarlılığı ile ilişkilendirilmiştir. Bununla
birlikte, bulgular popülasyonlar arasında tutarsız kalmaktadır. Bu çalışmada, dört VDR polimorfizminin (FokI, ApaI, BsmI ve TaqI) üç
Endonezyalı etnik grupta PTB duyarlılığı ile ilişkisi incelenirken, sosyodemografik ve yaşam tarzı risk faktörleri de değerlendirilmiştir.

Materyal ve Metod:

Güney Sulawesi, Endonezya’daki Makassar, Bugis ve Toraja etnik gruplarından 267 katılımcı arasında bir vakakontrol çalışması yürütülmüştür. Katılımcılar aktif PTB (n= 88), latent PTB ve sağlıklı kontrol grupları olarak kategorize edilmiştir. VDR
polimorfizmlerinin genotiplemesi polimeraz zincir reaksiyonu-restriksiyon fragment uzunluk polimorfizmi kullanılarak gerçekleştirilmiş-
tir. Sosyodemografik faktörler, sigara alışkanlıkları, alkol tüketimi ve eğitim seviyeleri kaydedilmiştir. İstatistiksel analizler ki-kare testlerini, olasılık oranı (OO) hesaplamaları için lojistik regresyonu ve genetik belirteçlerin ayırt edici gücünü (AUC değerleri) değerlendirmek
için alıcı işletim karakteristiği (ROC) eğrisi analizini içermiştir. Optimal tanı eşiği Youden indeksi kullanılarak belirlenmiştir.

Bulgular:

FokI CC genotipi PTB riski ile anlamlı şekilde ilişkiliyken (p= 0.014; OO= 2.12, %95 GA: 1.18-3.79), TT genotipi koruyucu bir etki göstermiştir. ApaI TT genotipi de PTB duyarlılığı ile güçlü bir ilişki sergilemiştir (p < 0.001; OO= 2.65, %95 GA: 1.63-
4.29). BsmI ve TaqI polimorfizmleri için anlamlı bir ilişki bulunmamıştır. Sosyodemografik analiz, düşük eğitim seviyesinin ve sigara
kullanımının PTB riskini önemli ölçüde artırdığını ortaya koymuştur (sırasıyla p= 0.006 ve p= 0.011). Kombine FokI CC ve ApaI TT
genotipleri için ROC analizi 0.76 (%95 GA: 0.68-0.84) AUC değeri vererek orta düzeyde tahmin gücü göstermiştir.

Sonuç:

Bu çalışma, VDR gen polimorfizmleri, eğitim ve yaşam tarzı faktörlerinin rolünü vurgulayarak PTB duyarlılığının çok faktörlü
doğasını ortaya koymaktadır.  Bulgular, genetik taramanın PTB risk değerlendirmesine entegrasyonunu desteklemekte ve genetik
olarak çeşitlilik gösteren popülasyonlarda hedefe yönelik halk sağlığı müdahalelerine duyulan ihtiyacın altını çizmektedir.

Anahtar kelimeler:

D vitamini reseptörü; gen polimorfizmi; tüberküloz duyarlılığı

Figures