Ankilozan spondilitli hastalarda serum hıgh mobılıty group box-1 protein (HMGB1) düzeyi ile rankl-OPG yolağı, yeni kemik oluşumu, osteoporoz ve hastalık aktivasyonu arasındaki ilişki
Association between serum level of high mobility group box protein 1 (HMGB1) with rankl-osteoprotegerin axis, osteoporosis, new bone formation and disease activity in patients with ankylosing spondylitis
Yazar: İSA CÜCE
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇALIŞ
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation
Dizin: Hastalık = Disease ; Kemik dansitesi = Bone density ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Osteoporoz = Osteoporosis ; Osteoprotegerin = Osteoprotegerin ; Spondilit-ankilozan = Spondylitis-ankylosing

Özet:
Amaç: Ankilozan spondilit (AS), yeni kemik oluşumu (sindesmofit) ile karakterize, aksiyel iskeletin kronik inflamatuar bir hastalığıdır. Diğer iyi bilinen komplikasyonları osteoporoz ve vertebral kırıklardır. High mobility group box 1 (HMGB1) protein inflamatuar hücrelerden aktif, nekrotik ve apoptotik hücrelerden pasif olarak salınan ve aynı zamanda proinflamatuar sitokin olarak tanımlanan, nükleer kromozomal bir proteindir. HMGB1 in vivo ve in vitro ortamda RANKL stimulasyonuna cevap olarak makrofajlardan salınır ve RANKL-aracılı osteoklastogenezis için gereklidir. Bu nedenle, bu vaka-kontrol çalışmasında,  AS' li hastalar ve sağlıklı kontroller arasında serum HMGB1 seviyelerini karşılaştırmak ve serum HMGB1 seviyeleri ile RANK ligand (RANKL)-osteoprotegerin (OPG) yolağı, hastalık aktivitesi, kemik mineral yoğunluğu ve yeni kemik oluşumu arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık. 
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 61 AS hastası ve yaş-cinsiyet olarak eşleştirilmiş 25 sağlıklı kontrol grubu alındı. Otuz AS hastası aktif hastalığı sahipken, 31 hasta inaktif AS hastalarından seçildi. Spinal mobilite  Bath Ankilozan spondilit metroloji indeksi (BASMI) ile değerlendirilirken, radyolojik değişiklikler modifiye Stoke Ankylosing Spondylitis Spinal Score (mSASSS) ile skorlandı. Hastalarda ayrıca, Bath Ankilozan Spondilit Hastalık Aktivite İndeksi (BASDAI), Ankilozan Spondilit Hastalık Aktivite Skoru (ASDAS) ve Bath Ankilozan Spondilit Fonksiyonel İndeksi (BASFI) değerlendirildi. Serum HMGB1, sRANKL, OPG, C-reaktif protein ve eritrosit sedimantasyon hızı ölçüldü. Kemik mineral yoğunluğu (KMY), dual enerji X-ışını absorbsiometri (DXA) ile değerlendirildi.
Bulgular: Serum HMGB1 düzeyleri AS hastalarında 252,43 pg/ml (aralık: 113,30-634,40) ve kontrol grubunda 310,65 pg/ml (aralık: 110,20-605,22) olup AS'li hastalarda göreceli olarak daha düşüktü. Serum HMGB1 düzeyleri aktif AS hastalarında 269,13 pg/ml (aralık: 151,64-634,40) ise inaktif AS hastalarında 230,63 pg/ml (aralık: 113,30-389,57) istatiksel olarak anlamlı yüksekti (p< 0.05).  AS hastalarında serum HMGB1 düzeyleri ile CRP, ASDAS ve BASDAI arasında pozitif korelasyon vardı. Serum HMGB1 düzeyleri ile sRANK, OPG, mSASSS ve omurga veya kalça KMY değerleri arasında anlamlı korelasyon yoktu. Serum sRANKL düzeyleri ve sRANKL/OPG oranı AS hastalarında kontrol grubundan anlamlı yüksek, serum OPG düzeyleri ise kontrol grubundan anlamlı düşük saptandı. Ayrıca, subgroup analizi yapıldığında, anti-TNF alan hastalarda serum HMGB1 düzeyleri konvansiyonel ilaç kullanan hastalardan göreceli olarak daha düşüktü ancak istatiksel olarak anlamlı farklılık yoktu.
Sonuç: Bu çalışmada serum HMGB1 düzeylerinin aktif AS hastalarında, inaktif AS hastalarına kıyasla yüksek olduğunu gösterdik. Ayrıca AS hastalarında serum HMGB1 düzeyleri ile CRP, ASDAS ve BASDAI arasında ilişki vardı. Bugüne kadar yayınlanmış az sayıdaki çalışmada bildirilen AS hastalarında farklı serum HMGB1 düzeyleri ve bizim sonuçlarımız birlikte değerlendirildiğinde, HMGB1 ankilozan spondilit patogenezinde rol oynar hipotezini desteklemektedir. Çalışmamız AS hastalarında serum HMGB1 düzeyleri ile sRANKL-OPG yolağı, yeni kemik oluşumu ve osteoporoz arasındaki ilişkiyi değerlendiren ilk çalışmadır ve elde edilen sonuçlar, serum HMGB1 düzeyleri ile bu klinik durumlar ve parametreler arasında ilişki olmadığını düşündürmektedir.

Abstract:
Aim: Ankylosing spondylitis (AS) is a chronic inflammatory disease of axial skeleton; it is characterized by new bone formation in the form of syndesmophytes. Other well-recognized complications of AS are osteoporosis (OP) and vertebral fractures. High mobility group box 1 (HMGB1) protein, is a nuclear chromosomal protein, which is secreted by inflammatory cells and passively released from apoptotic and necrotic cells,  is also defined as a novel proinflammatory cytokine. HMGB1 is released from macrophages in response to RANKL stimulation and is required for RANKL-induced osteoclastogenesis in vitro and in vivo. Therefore, we designed a case–control study to compare the serum levels of HMGB1 between patients with AS and healthy controls, and evaluate its association with RANK ligand (RANKL)-osteoprotegerin (OPG) axis, disease activity, bone mineral density (BMD) and new bone formation in AS patients.
Materials and Methods: The study population consisted of 61 AS patients and 25 age- and sex-matched healty controls (HC). Thirty AS patients had active disease, the other 31 patients were selected for having inactive disease. Spinal mobility was assessed by the Bath Ankylosing Spondylitis Metrology Index (BASMI), and radiologic changes were scored by the Modified Stoke Ankylosing Spondylitis Spinal Score (mSASSS). Patients were also evaluated with the Bath Ankylosing Spondylitis Functional Index (BASFI), the Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index (BASDAI),  Ankylosing Spondylitis Disease Activity Score (ASDAS), erythrocyte sedimentationrate (ESR), and C-reactive protein (CRP). Bone mineral density (BMD) assessed by dual energy X-ray absorptiometry. Serum levels of HMGB1, sRANKL and OPG were measured by enzyme-linked immunosorbent assay.
Results: Serum HMGB1 levels were relatively lower in patients with AS 252,43 pg/ml (range: 113,30-634,40) than HC 310,65 pg/ml (range: 110,20-605,22) however only statistically significant in active 269,13 pg/ml (range: 151,64-634,40) vs inactive 230,63 pg/ml (range: 113,30-389,57) AS patients (p<0.05). Serum HMGB1 levels correlated with CRP, ASDAS and BASDAI in patients with AS. CRP showed more correlated to HMGB1 serum levels than ASDAS. There was no significant correlation between HMGB1 levels with sRANKL, OPG, mSASSS and spine or femur BMD values. Serum sRANKL levels and the ratio of sRANKL to OPG from AS patients were significantly higher than those of HC. Serum OPG levels significantly decreased in AS patients compared to HC. Besides, subgroup analysis of patients receiving anti-TNFα agents and conventional therapy revealed that serum HMGB1 levels were relatively lower in the patients receiving biological drugs vs in the patients treated with conventional agents however not statistically significant.
Conclusion: This study showed that levels of HMGB1 in the sera of AS patients, in particular in those with active disease, are increased compared to inactive disease. Serum HMGB1 levels are related to BASDAI, ASDAS and CRP in patients with AS. Different results in the literature on serum HMGB1 levels as well as our results support the hypothesis that HMGB1 plays a role in the pathogenesis of AS, in particular in patients with active disease. According to our knowledge, it is the first trial evaluating association between serum HMGB1 levels with sRANKL-OPG axis, bone mineral density and new bone formation in AS patients and it seems not to be related for these conditions.