Astrosit disfonksiyonunda rol alan S100B ve GFAP genlerinin otizm ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship of S100B and GFAB genes in astrocyt dysfunction and autism
Yazar: AYNUR ISLAMOVA
Danışman: PROF. DR. MEHMET SEVEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ AĞIRBAŞLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Astrositler = Astrocytes ; Enzime bağlı immünosorbent testi = Enzyme-linked immunosorbent assay ; Genler = Genes ; Nöronal plastisite = Neuronal plasticity ; Otistik bozukluklar = Autistic disorder ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; S100 proteinleri = S100 Proteins

Özet:
İSLAMOVA A. Astrosit Disfonksiyonunda Rol Alan S100B ve GFAP Genlerinin Otizm ile İlişkisinin Araştırılması, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Tıbbi Genetik Anabilim Dalı. Uzmanlık Tezi. İstanbul. 2022.
           Amaç: Otizm spektrum bozukluğu (OSB), belirtileri erken çocukluk döneminde ortaya çıkan, genellikle etkilerini ömür boyu sürdüren, bireylerin sosyal etkileşim ve iletişim kurma becerilerini olumsuz yönde etkileyen, sınırlı ilgi ve tekrarlanan davranışlara neden olan nöro-gelişimsel bir bozukluktur. Bu çalışmada, astrosit gelişimi belirteçleri olan S100B ve GFAP genlerin ifadeleri ve protein serum düzeyleri OSB tanısı almış hastalar ve annelerinde çalışılarak kontrol grubuyla karşılaştırılmış ve bu belirteçlerin OSB ile ilişkisi araştırılmış, hastalığın prenatal ve postnatal tanı ve takibine katkı sağlaması amaçlanmıştır.
           Yöntem: Çalışmaya OSB tanısı konulmuş 32 çocuk ve anneleri ile 34 sağlıklı çocuk ve anneleri dahil edildi. Çalışmamızda ilk kez hasta ve kontrol grubunda S100B ve GFAP gen ifadeleri RT-PCR yöntemi ile çalışıldı. Ayrıca otizmli çocuklar ve anneleri ile kontrol grubu çocuk ve anneleri ELISA yöntemi ile bu genlerin kodladığı proteinlerin serum düzeyleri belirlenerek birbirleriyle karşılaştırıldı.
             Bulgular: Hasta ve kontrol grupları karşılaştırıldığında S100B gen ifadesi (0.43(1.3), 0.51(1.5) p=0.42) ve S100B serum protein düzeyleri (1.1±0.9, 1.5±1.3 p=0.2) için istatiskisel olarak anlamlı bir fark bulunmadı. Hasta grubundaki çocuklarda kontrol grubuna göre GFAP gen ifadesi istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (0.75(5.6); 1.85(11.9);p=0.07). Ancak hasta ve kontrol grupları karşılaştırıldığında  hasta grubunda (292±30; 260±25.6 (pg/ml), p=0.0001) ve  OSB tanısıyla izlenen çocukarın annelerinde (294.1±46.8; 264.6±17.3 (pg/ml);p= 0.002)  GFAP düzeyleri kontrollere göre istatisksel anlamlı olarak yüksek bulundu. S100B  protein serum düzeyleri için sırasıyla hasta ve  kontrollerde çocuklar ve anneler arasında  korelasyon bulunurken (r=0.52, p=0.002, r=0.54, p=0.003), GFAP serum protein düzeyleri için bu korelasyon sadece kontrol grubunda istatistiksel olarak anlamlıydı (r=0.44, p=0.018). Ayrıca Otizm tanı yaşı ile GFAP serum düzeyleri arasında pozitif korelasyon bulundu (p=0,04).

        Sonuç: Çalışmamızda GFAP serum düzeyleri otizm tanısı almış çocuklarda kontrollere göre istatistiksel anlamlı olarak yüksek tespit edilmiştir. Otizm tanısı almış çocukların annelerinde de kontrollere göre GFAP  düzeyinin yüksekliği bu proteinin erken tanıda OSB için biobelirteç adayı olabileceği, bu çalışmanın GFAP'ın moleküler mekanizması ile ilgili yeni fonksiyonel çalışmalara ve popülasyon çalışmalarına öncü olabileceği düşünülmektedir.

       Anahtar kelimeler: GFAP, S100B, Otizm, Nöroplastisite, ELISA

Abstract:
ISLAMOVA A. Investigation of the Relationship between S100B and GFAP Genes in Astrocyte Dysfunction and Autism, Istanbul University-Cerrahpasa, Cerrahpasa Faculty of Medicine, Department of Medical Genetics. Specialization in Medicine Thesis. 2020.
         Aim: Autism spectrum disorder (ASD) is a neuro-developmental disorder. The symptoms appear in early childhood but the effects are lifelong. It impairs social interaction, causes communication deficits, limited attention and repetitive behaviors. 
The aim of the study is to study  the gene expressions and protein serum levels of the markers of astrocyte development; S100B and GFAP among ASD patients, their mothers and controls. The association of these markers with ASD was investigated. The results of the study may contribute to the prenatal and postnatal diagnosis of the disease and follow up.
         Methods: The case group was defined as the children diagnosed with ASD (n=32) and their mothers (n=32), As the control group, healthy children (n=34) and their mothers (n=34) were included in the study. S100B and GFAP gene expressions were studied for the first time in cases and controls by qRT-PCR method. The serum levels of the proteins encoded by these genes were determined by ELISA method in autistic children and their mothers and the results were compared with the controls. 
        Results: S100B gene expression  (0.43(1.3), 0.51(1.5) p=0.42). and S100B serum protein levels (1.1±0.9, 1.5±1.3 p=0.2) were similar in case and control groups respectively.  GFAP gene expression was not statistically significant in cases compared to the controls respectively (0.75(5.6); 1.85(11.9);p=0.07). The increase in GFAP serum protein levels in both autism cases (292±30; 260±25.6 (pg/ml); p= 0.0001) and their mothers of cases (294.1±46.8; 264.6±17.3 (pg/ml), p= 0.002) compared to controls were statistically significant. A positive correlation existed between children and mothers for S100B serum levels in patients and controls, respectively(r=0.52, p=0.002, r=0.54,  p=0.003), correlation for GFAP serum levels was statistically significant only in the control group (r=0.44). , p=0.018). Additionally, a positive correlation was found between the age at diagnosis and GFAP serum levels for cases(p=0.04).
Conclusion: Our study demonstrated that GFAP serum levels were statistically significantly higher in autism cases and their mothers compared to controls. These results indicate that this protein may be a biomarker candidate for ASD in early diagnosis. Further resarch for functional studies and population studies on the molecular mechanism of GFAP is necessary.  
       Key Words: GFAP, S100B, Autism, Neuroplasticity, ELISA