Nötrofil aktivasyon bozukluğunda etkilenen immünolojik yolakların akım sitometrik uyarım testleri ile araştırılması
Investigation of immunological pathways affected in neutrophil activation disorders by current cytometric stimulation tests
Yazar: SEVİL ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YAVUZ KÖKER
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İmmünoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Nötrofiller = Neutrophils ; Nükleer faktör-kappa B = Nuclear factor-kappa B ; Sinyal nakli = Signal transduction ; İmmün yetmezlik = Immun deficiency

Özet:
Nötrofil aktivasyonu ve ilişkili aktivasyon yolak proteinleri NF-B, MyD88, IRAK4 ve TLR4 patojenlere karşı hücre yüzeyi ve sitoplazmada oluşan uyarım sinyallerinin nükleusa taşınmasında görev alırlar. Bu yapılardaki fonksiyonel kusurlar akım sitometrik uyarım testleri ile ölçülerek kişide primer immün yetmezliklere bağlı bir bozukluk olup olmadığı anlaşılabilir. Bu amaçla bir uyarım test paneli geliştirmeyi hedefledik.
Çalışmamızda Erciyes Üniversitesi İmmün Yetmezlik Araştırma Laboratuvar'ına gelen moleküler analizle tanısı kesinleşmiş NFKB1 eksikliği, TLR3 eksikliği, RAC2 eksikliği, TCF3 eksikliği ve Hiper IgM sendromu olan 5 hasta ve 12 KGH hastası dahil edildi. Hasta ve kontrol örneklerinde nötrofil NF-B, MyD88, IRAK4, TLR4 ekspresyon ölçümü ve PMA, fMLP, E.coli, zimosan, ionomisin, S. aureus ile nötrofil uyarım testleri uygulandı. 
NFKB1 eksikliği olan hastada NF-κB'de kısmi ekspresyon, MyD88 ve IRAK4 protein ekspresyon kaybı gözlendi. TLR3 eksikliği ve RAC2 eksikliği olan hastalarda tüm antikorlarda ekspresyon kaybı gözlendi. TCF3 eksikliği ve Hiper IgM sendromu olan hastalarda MyD88 normal, IRAK4 ve TLR4'te kısmı, NF-κB de ise tam ekspresyon kaybı gözlendi. KGH hastalarında sadece NF-κB'da kayda değer ekspresyon kaybı gözlendi. Kontrol örneklerinde tüm uyaranlarda tam uyarım gözlendi (p<0,001). Uyarım testlerinde: NFKB1 eksikliği olan hastada ionomisin, TLR3 eksikliği olan hastada fMLP, zimosan ve ionomisin, RAC2 eksikliği olan hastada fMLP, E.coli, zimosan ve ionomisin, TCF3 eksikliği olan hastada S. aureus'a karşı uyarım gözlenmedi. Hiper IgM sendromu olan hastada uyaranlarla normal etkileşim gözlendi. 
Akım sitometri ile hücresel uyarım test paneli, bazı doğal immün yetmezliklerin ilk aşama taramasında, özellikle nötrofil yolak aktivitesini etkileyen durumlarda işlevsel olabilir. Beraberinde NF-κB, MyD88, IRAK4 ve TLR4 gibi sinyal iletişim proteinlerin ekspresyon ölçümü, fonksiyonel patojenite değerlendirilmesinde ve ağır enfeksiyonlarda immün yetmezlik ayırıcı tanısında yol gösterici olabilir. 
Anahtar Kelimeler: Nötrofil, Primer İmmün Yetmezlik, NF-κB, Sinyal İletim Yolakları.

Abstract:
Neutrophil activation and related activation pathway proteins NF-κB, MyD88, IRAK4 and TLR4 are involved in the transport of stimulation signals against pathogens, which occur on the cell surface and cytoplasm, to the nucleus. By measuring the functional defects in these structures with flow cytometric stimulation tests, it can be understood whether the person has a disorder due to primary immunodeficiencies. For this purpose, we aimed to develop a stimulation test panel.
In our study, 5 patients with NFKB1 deficiency, TLR3 deficiency, RAC2 deficiency, TCF3 deficiency and Hyper IgM syndrome, whose diagnosis was confirmed by molecular analysis from Erciyes University Immunodeficiency Research Laboratory, and 12 CGD patients whose diagnosis was confirmed by DHR 123 test were included. NF-κB, MyD88, IRAK4, TLR4 neutrophil expression was measured by flow cytometry in patient and control samples. In addition, neutrophil stimulation level was measured with PMA, fMLP, E.coli, zymosan, ionomycin and S. Aureus and E.coli flow cytometrically.
NF-κB, MyD88, IRAK4, TLR4 pathway protein expression measurements were performed in the patient and control groups. Loss of expression of NF-κB, MyD88 and IRAK4 was observed in the patient with NFKB1 deficiency. Loss of expression was observed in all antibodies in TLR3 deficient and RAC2 deficient patients. The patient with TCF3 deficiency had normal expression of MyD88, partial loss of expression in IRAK4 and TLR4, and complete loss of expression in NF-κB. The patient with hyper IgM syndrome had normal expression of MyD88, partial loss of expression in IRAK4 and TLR4, and complete loss of expression in NF-κB. Loss of expression only in NF-kB was observed in OR-CGD and X-CGD patients. In control samples, full stimulation was observed in all stimuli (p<0.001). In stimulation tests: Stimulation against ionomycin was not observed in the patient with NFKB1 deficiency, fMLP, zymosan and ionomycin in the patient with TLR3 deficiency, fMLP, E.coli, zymosan and ionomycin in the patient with RAC2 deficiency, and S. aureus in the patient with TCF3 deficiency. Normal interaction with stimuli was observed in the patient with hyper IgM syndrome.
The cell stimulation test panel by flow cytometry may be functional in the initial screening of some innate immunodeficiencies, particularly those affecting neutrophil pathway activity. In addition, measurement of the expression of signal communication proteins such as NF-κB, MyD88, IRAK4 and TLR4 can be a guide in the evaluation of functional pathogenicity and in the differential diagnosis of immunodeficiency in severe infections.
Keywords: Neutrophil, Primary Immunodeficiency, NF-κB, Signal Transduction Pathways.