Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Fakültesi Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BEHNAZ KARADOĞAN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Emine Şeküre Nazlı Arda
Eş Danışman: Aslı Gelincik
Özet:
Akut ataklar halinde ortaya çıkan kronik bir solunum yolu hastalığı olan astım her yaştan insan için çok ciddi bir sağlık sorunudur. Türkiye'de her 12-13 erişkinden ve 7-8 çocuktan biri astım hastasıdır. Toplam hasta sayısının dünyada 300 milyona ve Türkiye'de 3.5 milyona ulaştığı belirtilmekte ve bu sayıların gelecekte hızla artacağı öngörülmektedir.
Alerjik astım, mast hücrelerini ve Th2 hücrelerini aktive eden, dokuda eozinofillerin sayısını arttıran ve IL-13, IL-4, TSLP gibi sitokinlerin salgılanmasını tetikleyen IgE aracılı bir yanıta bağlı olarak gelişir. Bağışıklık hücrelerinin, yapısal hücrelerin ve sitokinlerin karmaşık etkileşimleri sonucunda da hava yolu enflamasyonu meydana gelir. Çeşitli bireysel (genetik, obezite, cinsiyet) ve çevresel (ev tozu akarı, küf mantarı, polenler, bazı ilaçlar vb.) faktörler hastalığın gelişimine katkıda bulunur.
Çeşitli çalışmalar, gen polimorfizmleri ile astıma yatkınlık arasında ilişki bulunduğunu ortaya koymuştur. Bu yüzden alerjik astım hastalarındaki olası polimorfik genler ve bunların hastalık gelişimindeki rollerine ilişkin çalışmalar önemlidir. İnterlökin-13 ve forkhead box protein 3 (FOXP3) ile alerjik veya immünolojik hastalıklar arasındaki ilişki birçok çalışmada gösterilmiştir. Bu genler üzerindeki tek nükleotid polimorfizmleri (SNP'ler) farklı popülasyonlarda incelenmiş ve bazılarının astım gelişiminde önemli olduğu gösterilmiştir.
FOXP3 bir transkripsiyon faktörü olarak, düzenleyici T hücrelerinin (Treg) gelişim vefo nksiyonu için ana regülatör olarak işlev görür ve spesifik Treg biyobelirtecidir. Bazı bilimsel yayınlar astım hastalarında FOXP3 mRNA düzeyinin ve protein ekspresyonunun azaldığını rapor etmektedir. FOXP3 proteini bir sinyalden sonra bazı genlerin anlatımını bastırırken diğer bazı genlerin anlatımını arttırır. FOXP3ʼün ekspresyonunu etkilediği bu genlerden biri interlökin-35 genidir (IL35). Bu genin protein ürünü olan IL-35, efektör T hücrelerinin baskılanmasına aracılık eder ve eksikliği, enflamatuvar ve otoimmün hastalıklar gibi birçok hastalığın patogeneziyle ilişkilidir. Alerjik ve kronik enflamatuvar hastalıklarda, bağışıklık sisteminin aktivasyonunun bir sonucu olarak oksidatif stres oluşur. Enflamasyon ve bağışıklık yanıtı sırasında reaktif oksijen türlerinin (ROT) aşırı oluşumu, oksidatif stresi indükleyerek hücre hasarına neden olabilir.
Reaktif oksijen türleri, lipit, DNA, RNA ve proteinler gibi hücre bileşenlerine zarar verir. Oksidatif stresin, solunum sistemindeki çevre dokulara zarar vererek astımın ilerlemesine katkıda bulunduğu bilinmektedir ve ayrıca astım şiddeti ile korelasyonuna ilişkin bazı kanıtlar vardır.
Bu çalışmada FOXP3 ve IL13 genlerindeki tek nükleotid polimorfizmleri ile oksidatif stres ve antioksidan düzeylerini gösteren bazı belirteçler, astım gelişimi ve kontrolündeki rollerini anlamak amacıyla analiz edildi.
Bu çalışmada duyarlılık testleri tamamlanmış toplam 120 alerjik astım hastası (92 kadın + 28 erkek) ve 120 sağlıklı bireyden (90 kadın + 30 erkek) kan örnekleri alındı. Toplanan kan örnekleri üzerinde polimorfizm ve oksidatif stres analizleri yapıldı. Polimorfizm analizleri FOXP3 (rs3761548 ve rs3761549 SNPʼleri için) ve IL13 (rs20541 ve rs1881457 SNPʼleri için) genlerinde PCR-RFLP yöntemiyle yapıldı. Hasta ve kontrol gruplarında serum IL-35 düzeyi ELISA yöntemiyle ölçüldü. Ayrıca, her iki grupta plazma protein karbonil (PK), malondialdehit (MDA), indirgenmiş glutatyon (GSH) düzeyleri, ferrik indirgeyici antioksidan güç (FRAP) ve serum katalaz aktivitesi spektrofotometrik yöntemlerle saptandı.
FOXP3 geni X kromozomu üzerinde bulunduğundan, polimorfizm sonuçları erkek ve kadın bireylerde ayrı ayrı değerlendirildi. FOXP3 geni -3279A/C (SNP rs3761548) pozisyonundaki genetik varyasyonların istatistiksel analizi, alerjik astımı olan kadınlarda CC genotipinin, erkeklerde ise C genotipinin daha yaygın olduğunu ve hastalığa yatkınlığı arttırdığını ortaya koydu. FOXP3 geni -2383C/T (SNP rs3761549) pozisyonundaki polimorfizm durumu, CT genotipli kadınların yüksek alerjik astım riskine sahip olduğunu ortaya koydu. Bu SNP için çalışma gruplarında (sağlıklı ve hasta) kadınlarda TT genotipine ve erkeklerde T genotipine sahip bireye rastlanmadı. IL13 geni +2044G/A (SNP rs20541) ve -1512A/C SNPrs1881457) pozisyonlarındaki varyasyonlar bakımından alerjik astım hastaları ile sağlıklı bireyler arasında anlamlı farklar gözlenmedi.
Serumdaki IL-35 düzeyi alerjik astım hastalarında, sağlıklı bireylere kıyasla yüksek olsa da bu fark istatiksel olarak anlamlı değildi (sırasıyla, 17.74 ± 2.76 pg/mL ve 15.62 ± 1.93 pg/mL, p>0.05). Hastalarda IL-35 ve IgE arasında pozitif yönde zayıf bir ilişki vardı (r = + 0.365, p<0.001). Ayrıca, FOX3 genindeki rs3761548 SNP’de, AC (hasta ve sağlıklı) veya AA (sağlıklı) genotipine sahip kadınların IL-35 düzeyleri diğer genotiplere kıyasla daha yüksekti.
Hastalarda plazma protein karbonil (PK) düzeyinin (1.47 ± 0.74 nmol/mg protein), sağlıklı bireylerdekinden (1.01 ± 0.43 nmol/mg protein) anlamlı olarak (p<0.001) yüksek olduğu belirlendi. Plazma malondialdehit (MDA) düzeyi de hastalarda (3.39 ± 1.1 nmol/mL) sağlıklı bireylere (2.31 ± 0.6 nmol/mL) göre anlamlı olarak yüksekti (p<0.001). Hastalardaki plazma indirgenmiş glutatyon (GSH) düzeyi (16.41 ± 6 nmol/mL) sağlıklı kontrol grubundakinden (23.74 ± 9.3) anlamlı derecede düşüktü (p<0.001). Benzer şekilde ferrik indirgeyici total antioksidan güç (FRAP) hasta grubunda (371.7 ± 105 nmol/mL) kontrol grubuna kıyasla (413.7 ± 133 nmol/mL) daha azdı (p<0.01). Hastalardaki serum katalaz aktivitesi (0.353 ± 0.25 U/mg protein) sağlıklı bireylerdekinden (0.425 ± 0.185 U/mg protein ) daha düşüktü (p<0.05). Sonuç olarak, rs3761548 ve rs3761549 SNP’leri alerjik astıma yatkınlıkla ilişkili gibi gözükmektedir. Ayrıca, bulgularımız, alerjik astımlı hastalarda, kontrollü koşullar altında bile yüksek oksidatif stres ve düşük antioksidan savunma durumlarının varlığını ortaya koymuştur. Dolayısıyla oksidatif stresi azaltacak ve/veya antioksidan savunmayı destekleyecek tedavi stratejileri alerjik astım hastaları için yararlı olabilir. Gelecekte, genişletilmiş hasta ve kontrol gruplarında, burada rapor edilen SNP’leri ve diğerlerini de dikkate alarak yürütülecek çalışmalar, alerjik astıma yatkınlığı öngörmede bu genetik varyasyonların kullanılabilirliğini açık bir şekilde ortaya koyacaktır. Antioksidanların alerjik astım tedavisini destekleme kapasitesini ortaya koymak için de bu yönde daha ileri klinik çalışmalara gerek vardır.