Behçet hastalarında p-glikoprotein ve sitokrom p450 2c (CYP2C9 ve CYP2C19) genetik polimorfizm ve aktivitelerinin incelenmesi
The study of genetic polymorphisms and activities of P-glycoprotein and cytochromes P450 2C9 and 2C19 in behcet?s disease
Yazar: MUSTAFA TUĞRUL GÖKTAŞ
Danışman: PROF. DR. ÜMİT YAŞAR
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antiülser ajanlar = Anti-ulcer agents ; Behçet sendromu = Behcet syndrome ; Fenotip = Phenotype ; Genotip = Genotype ; Losartan = Losartan ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Sitokrom P 450 = Cytochrome P 450 ; Sitokromlar = Cytochroms

Özet:
Behçet hastalığı (BH) tekrarlayan ağız-genital ülserler ve göz bulgularıyla seyreden sistemik bir vaskülittir. BH'nin etyopatogenezi tam olarak aydınlatılamamıştır. BH'ye eğilimde genetik komponentin yanı sıra çevresel faktörlerin de etkisi vardır. CYP enzimleri ilaç metabolizmasından sorumlu olan büyük bir enzim grubudur. Bu enzimlerden CYP2C9 klinikte kullanılan oral antikoagülanlar, oral antidiyabetik ilaçlar, losartan gibi selektif anjiyotensin II reseptör antagonistleri metabolize etmektedir. CYP2C9 enzimi genetik olarak polimorfizm gösterir ve fonksiyonel önemi gösterilmiş en önemli varyantlar CYP2C9*2 ve CYP2C9*3'tür. CYP2C19 enzimi, proton pompa inhibitörleri, bazı antiepileptikler gibi klinikte yaygın olarak kullanılan birçok ilacın metabolizmasında rol almaktadır. CYP2C19 için günümüzde tanımlanmış 28 alel vardır. Bunların önemli bir kısmı enzim aktivitesinde azalmaya (*2,*3,*11,*13, ?) yol açarken yeni tanımlanmış bir alel olan CYP2C19*17 enzimin metabolik kapasitesinde artışa sebep olmaktadır. Sitokrom P450 enzimlerinin fenotiplemesi için pek çok belirteç ilaç kullanılmaktadır. CYP2C9 enzim aktivitesini ölçmek için losartan, CYP2C19 fenotiplemesi için ise lansoprazol belirteç ilaç olarak önerilmiştir. P-glikoprotein (P-gp) pek çok dokuda eksprese edilen, ilaçların biyolojik membranlardan geçişinden sorumlu olan ATP bağlayıcı kaset (ABC) üst familyasının bir üyesidir. Aralarında çeşitli antineoplastikler, antiaritmikler, antihipertansifler gibi sık kullanılan ilaçların da bulunduğu birçok ilaç molekülü P-gp substratı olma özelliği gösterir. ABCB1 genindeki varyasyonlar bu ilaçların absorbsiyonunu, dokulardaki dağılımını ve tedavi yanıtını değiştirebilir. Daha önce yapılmış çalışmalarda otoimmün hastalıklar ile ilaç metabolizmasından sorumlu enzimlerin genetik polimorfizmleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Ancak bu konuda Behçet hastalarında yapılmış az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında 59 Behçet hastası ile 27 sağlıklı bireyde CYP2C9*2, *3, CYP2C19*2, *3, *17, MDR1 C3435T ve G2677T/A polimorfizmleri PCR-RFLP metoduyla analiz edildi. Ayrıca CYP2C9 fenotiplemesi için idrar losartan ve E-3174 düzeyi ile CYP2C19 fenotiplemesi için plazma lansoprazol ve 5-hidroksilansoprazol düzeyleri HPLC ile ölçüldü. CYP2C9 alel ve genotip frekansları Behçet hastaları ve sağlıklı gönüllüler arasında istatistiksel anlamlı farklılık göstermedi. Bununla birlikte, Behçet hastalarında CYP2C19*1 alel frekansı sağlıklı gönüllülere göre yüksek, *17 alel frekansı ise daha düşük olduğu gözlenmiştir (p değerleri sırasıyla 0,03 ve 0,01). Bununla birlikte CYP2C19*17*17 genotip frekansı Behçet hastalarında %1,7 iken sağlıklı gönüllülerde %14,8 olarak bulundu (p=0,01). Bizim çalışmamız literatür taraması sonucunda görebildiğimiz kadarıyla Behçet Hastalığının da dahil olduğu tüm otoimmün hastalıklarda CYP2C19*17 varyantının araştırıldığı ilk çalışmadır. Çalışmamıza alınan hastaların losartan / E-3174 metabolik oranının kontrol gruplara göre yaklaşık 0,5 kat arttığı gözlendi (p?0,001). Hasta grubunda lansoprazol/5-hidroksi lansoprazol metabolik oranı da sağlıklı gönüllülere göre 2,26 kat yüksek bulunmuştur (p=0,001). MDR1 C3435T ve G2677T/A genetik polimorfizmi hastalar ile sağlıklı gönüllüler karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark görülmedi (p>0,05). Ayrıca CYP2C9*1*1 ve CYP2C19*1*1 genotiplerini taşıyan hastalarda MDR C3435T ve G2677T/A polimorfizminin losartan ve lansoprazol metabolik oranlarını etkilemediği gözlenmiştir. Sonuç olarak, Behçet Hastalarında yaptığımız bu çalışmada sağlıklı bireylerle karşılaştırdığımızda CYP2C9 ve 2C19 enzim aktivitelerinin azalmış ve CYP2C19*17*17 genotip frekansının hastalarda sağlıklı bireylere göre düşük olduğunu gözlemledik. Enzim aktivitesindeki azalma hastaların kullandıkları kolşisin ile etkileşim sonucu ya da otoimmün hastalıklarda artmış olan inflamatuar sitokinlerin enzim ekspresyonunu azaltmasından dolayı olabilir. Azalmış enzim aktivitesi ve genotip farklılıkları sonucunda reaktif oksijen bileşiklerinin metabolizmalarının azalması hastalığın etyopatolojisine katkısının olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Behcet?s disease (BD) is a vasculitis with a wide distribution, involving muscle, skeletal, neurologic and gastrointestinal systems. The etiopathogenesis of BD is not fully understood. In addition to genetic component, environmental factors also play a role in BD. CYPs are the largest group of enzymes responsible for drug metabolism. One of these enzymes, CYP2C9, metabolizes many clinically used drugs. CYP2C9 shows genetic polymorphism and the most important variants having functional importance are CYP2C9*2 and CYP2C9*3. The CYP2C19 plays a role in the metabolism of many drugs, like proton pump inhibitors and some antiepileptics. Up to now, there are 28 alleles defined for CYP2C19. Many of these cause the loss or decrease of the enzyme activity (*2,*3,*11,*13,?) however, CYP2C19*17 increases the metabolic capacity of the enzyme. For the assessment of activity of cytochrome P450 enzymes probe drugs are used such as losartan for CYP2C9 and lansoprazole for CYP2C19. P-glycoprotein (P-gp) is a member of ATP Binding Cassette (ABC) family, which is responsible for the passage of drugs through biologic membranes. Many drug molecules like antineoplastics, antiarrhythmics, antihypertensives drugs have the property of being P-gp substrate. P-gp affects the pharmacokinetics of these drugs. The variations in ABCB1 gene can change the absorption, tissue distribution and response to therapy of these drugs. In the past studies, the relation between autoimmune diseases and drugs, genetic polymorphisms of the enzymes responsible for the metabolism of xenobiotics have been investigated. However, there are few studies related with BD, in this respect. At this study CYP2C9*2, *3, CYP2C19*2, *3, *17, MDR1 C3435 and G2677T/A polymorphisms among 59 BD and healthy people were determined by PCR-RFLP method. Besides, urine losartan and E-3174 levels for CYP2C9 phenotype and plasma lansoprazole and 5?hydroxy lansoprazole concentrations for CYP2C19 phenotype were analyzed by an HPLC method. When CYP2C9*2,*3, CYP2C19*2, *3 and *17 genotype and allel distribution were examined for BD and healthy volunteers, although there was no difference for CYP2C9 genotypes, it was observed that CYP2C19*1 allel frequency was higher and *17 allel frequency was lower in BD compared to the healthy volunteers (p values: 0,03 and 0,01, respectively). Additionaly, CYP2C19*17*17 genotype frequency was found as 1,7% in BD and 14,8% in healthy volunteers (p=0,01). As we could see after literature browsing, our study is the first study at which CYP2C19*17 variant were researched for all autoimmune diseases including BD. It was observed that losartan / E-3174 metabolic ratio for BD which were included to our study were increased as 0,5 fold and this increase was found as statistically significant (p?0,001). Besides, lansoprazole/5-hydroxy lansoprazole metabolic ratio was 2.26 fold higher in BD group compared to that of healthy volunteers (p=0,001). Furthermore, when MDR1 C3435T and G2677T/A genetical polymorphisms were compared between BD and healthy volunteers, there was not observed any statistically significant difference (p>0,05). Additionally, it was observed that MDR C3435T and G2677T/A polymorphisms did not effect losartan and lansoprazole metabolic ratios at the CYP2C9*1*1 and CYP2C19*1*1 BD groups. As a result, the activities of CYP2C9 and CYP2C19 decreased and the frequency of CYP2C19*17*17 genotype was lower in BD compared to the healthy volunteers. The decrease in enzyme activity may be related with colchicine use of BD patients or due to increased inflammatory cytokines in autoimmun diseases including BD, which have been reported to decrease the expression of CYP enzymes. Additionally, decreased metabolism of reactive oxygen species due to reduced enzyme activity and genotype difference may have a contribution to the pathophysiology of BD.