Alzheimer hastalığı'nda erken teşhis için biyobelirteçler
Biomarkers for alzheimer's disease early diagnosis
Yazar: GÖZDE CEYLAN
Danışman: PROF. DR. PERVİN VURAL
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Amaç: Nörodejeneratif bir hastalık olan Alzheimer hastalığı (AH), demansın en yaygın görülen nedenidir (%50-75). Günümüzde erken tanı koyabilmek amacıyla AH'nin altında yatan  patolojilere yönelik noninvaziv belirteçler araştırılmaktadır. AH patolojisi ile ilişkili  belirteçlerden tau ve NFL (nörofilament hafif polipeptid) aksonal nörodejenerasyonu, nörogranin sinaptik nörodejenerasyonu, YKL-40 (kitinaz-3-benzeri protein 1) nöroinflamasyonu, oreksin protein klirens bozukluğunu, FABP-3 (yağ asidi bağlayıcı protein-3) lipid metabolizması bozukluğunu, 8-OHdG (8-hidroksi-2-deoksiguanozin) ise oksidatif stresi yansıtmaktadır. Bu araştırmada bu belirteçlerle AH riski arasındaki ilişkiyi incelemeyi amaçladık. Yöntem: Çalışmamıza Şubat 2023-Şubat 2024 tarihleri arasında Prof. Dr. Mazhar Osman Ruh Sağlığı ve Sinir Hastalıkları Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Nöroloji Anabilim Dalı, Demans Polikliniği'ne başvuran 86 Alzheimer hastası ve 30 sağlıklı birey dahil edildi. Hasta grubunun mini mental durum değerlendirme testi (MMSE) ve klinik demans evreleme ölçeği kutu toplamları skoru (CDR-KTS), hasta ve kontrol grubunun serum glikoz ve lipid paneli sonuçları kaydedildi. Serum örneklerinden total tau, NFL, nörogranin, YKL-40, oreksin, FABP-3; idrar örneklerinden ise 8-OHdG ELISA (enzim işaretli immunosorbent test) yöntemi ile çalışıldı. Bulgular: Klinik demans evreleme ölçeğine göre 86 hastanın 33'ü hafif evre, 29'u orta evre, 24'ü ağır evre şeklinde üç gruba ayrıldı. Hasta ve kontrol grubu yaş (p=0.377) ve cinsiyet (p=0.518) dağılımı bakımından uyumluydu. Alzheimer hastalarının serumlarında total tau (p<0.001), NFL (p=0.002) ve oreksin (p=0.002) seviyeleri, kontrol grubuna kıyasla anlamlı şekilde daha yüksek bulundu. Serum glikoz (p=0.022), total kolesterol (p=0.004) ve LDL (p=0.005) değerleri de Alzheimer'lı bireylerde yüksek olarak saptandı. Alzheimer'lı hastaların serumlarında total tau-NFL ve total tau-oreksin biyobelirteçleri ilk kez birlikte değerlendirilerek, oluşturulan ROC eğrilerinin parametreleri güçlendirici etkisi olup olmadığı değerlendirildi. Tek başına serum total tau değerlerinin en yüksek sensitivite ve spesifiteye sahip olduğu gözlendi. Oreksin ve NFL'nin total tau ile kombine edildiğinde sensitivite ve spesifitelerinin tek başına olana kıyasla daha yüksek olduğu saptandı. 
Sonuç: Bulgularımız AH'nin erken tanısı için total taunun tek başına yeterli olduğu, bununla birlikte total tau-NFL veya total tau-oreksin biyobelirteç kombinasyonlarının da tarama testi olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca, hasta grubundaki yüksek serum glikoz, total kolesterol ve LDL düzeyleri AH ile metabolik sendrom arasındaki ilişkiyi desteklemektedir.   Anahtar kelimeler: Alzheimer hastalığı, kan biyobelirteçleri, idrar biyobelirteçleri, erken tanı

Abstract:
Aim: Alzheimer's disease (AD), a neurodegenerative disorder, accounts for the majority of dementia cases (50-75%). Currently, non-invasive markers targeting the underlying pathologies of AD are being investigated for early diagnosis. Among the markers associated with AD pathology, tau and NFL (neurofilament light polypeptide) reflect axonal neurodegeneration, neurogranin reflects synaptic neurodegeneration, YKL-40 (chitinase-3-like protein 1) reflects neuroinflammation, orexin reflects protein clearance dysfunction, FABP-3 (fatty acid binding protein-3) reflects lipid metabolism dysfunction, and 8-OHdG (8-hydroxy2-deoxyguanosine) reflects oxidative stress. This study aims to explore the relationship between these markers and the risk of AD. Methods: Our study included 86 Alzheimer's patients and 30 healthy individuals who applied to the Department of Neurology, Dementia Clinic, Prof. Dr. Mazhar Osman Mental Health and Neurological Disorders Training and Research Hospital, between February 2023 and February 2024. Mini-Mental State Examination (MMSE) and Clinical Dementia Rating Scale-Sum of Boxes (CDR-SB) scores of the patient group, as well as serum glucose and lipid panel results of both patient and control groups, were recorded. Total tau, NFL, neurogranin, YKL-40, orexin, and FABP-3 were analyzed from serum samples, while 8-OHdG was analyzed from urine samples using the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) method. Results: According to the clinical dementia staging scale, the 86 patients were divided into three groups: 33 mild stage, 29 moderate stage, and 24 severe stage. The patient and control groups were comparable in terms of age (p=0.377) and gender distribution (p=0.518). Levels of total tau (p<0.001), NFL (p=0.002), and orexin (p=0.002) were significantly higher in Alzheimer's patients compared to the control group. Serum glucose (p=0.022), total cholesterol (p=0.004), and LDL (p=0.005) values were also found to be high in individuals with Alzheimer's. The combined evaluation of serum total tau-NFL and total tau-orexin biomarkers for the first time, and assessing whether the parameters of the ROC curves created were reinforcing, showed that serum total tau values alone had the highest sensitivity and specificity. It was observed that when orexin and NFL were combined with total tau, their sensitivity and specificity were higher compared to when they were evaluated alone. Conclusion: Our findings suggest that total tau alone is sufficient for the early diagnosis of AD; however, combinations of total tau-NFL or total tau-orexin biomarkers could also be used as screening tests. Additionally, the high serum glucose, total cholesterol, and LDL levels in the patient group support the relationship between AD and metabolic syndrome. Keywords: Alzheimer's disease, blood biomarkers, urine biomarkers, early diagnosis