Alzheimer hasta modelinde IL1R1 gen polimorfizmlerinin araştırılması
Investigation of IL1R1 gene polymorphisms in an Alzheimer patient model
Yazar: NİDA BUZACI
Danışman: PROF. DR. HAKKI TAŞTAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Alzheimer hastalığı dünyada yaygın olarak gözlemlenen, progresif, nörodejeneratif bir hastalıktır. Alzheimer hastalığı multifaktöriyel bir hastalıktır; genetik, immünolojik ve çevresel etmenler bu hastalığı patolojisinde bulunmaktadır. Alzheimer hastalığının patolojisi incelendiğinde temel olarak amiloid beta plak oluşumları ve tau hiperfosforilasyonu gözlenmektedir. Son dönemlerde Alzheimer hastalığı ve dahil olduğu nörodejeneratif hastalıklar nöroinflamasyon ile yakından ilişkili bulunmuştur. Nöroinflamasyon durumunda beyindeki hasara karşı mikroglia ve astrosit uyarımı çeşitli pro-inflamatuar sitokinlerin salınımını artırabilmektedir.  Bu sitokinlerin salınımı ve ekspresyonu inflamasyon açısından önem arz etmektedir. Alzheimer hastalığında IL1 sitokinin aşırı ekspresyon gözlenmiştir ve bu durum amiloid plak oluşumu gibi Alzheimer hastalığının patolojisinde de bulunan birçok risk faktörünün gen ürünleri ile yakından ilişkilendirilmiştir. IL1; IL1α, IL1ß ve IL1Ra moleküllerini içermektedir. IL1α ve IL1ß'nın fonksiyonlarını yerine getirebilmek için IL1R1 reseptörüne bağlanması gerekmektedir.  Bağlanan bu sitokinler ILR1 için birer liganddır ve çeşitli sinyal yolaklarını uyarabilmektedir. IL1R1 geni ilgili sitokinlerin işlevsel hale gelmesinde etkili oldukları için çalışma konumuzda hedef olarak seçilmiş ve IL1R1 geninin varyantı olan rs2234650 polimorfizmi Alzheimer hastalığı bağlamında incelenmiştir. Çalışmamıza 93 Alzheimer hastası ve 102 sağlıklı gönüllü dahil edilmiştir. Hastalardan alınan periferik kandan DNA izolasyonu yapılmış, ardından ilgili bölge için spesifik primerler kullanılarak PCR ile bölgenin amplifikasyonu sağlanıp Pst1 restriksiyon enzim yardımıyla RFLP yöntemi ile polimorfizm belirlenmiştir. Çalışılan popülasyonda CC genotip oranı Alzheimer hasta grubunda %33,3, sağlıklı gönüllü grubunda %42,15 olarak tespit edilmiştir. CT genotip oranı Alzheimer hasta grubunda %54,83, sağlıklı gönüllü grubunda %44,11 olarak ve TT genotip oranı Alzheimer hasta grubunda %11,8, sağlıklı gönüllü grubunda %13,7 olarak tespit edilmiştir. C ve T alelinin sıklıkları ise Alzheimer hasta grubunda sırasıyla %60,7 ve %39,2, sağlıklı gönüllü grubunda ise %64,2 ve %35,7 olarak bulunmuştur. Bu değerler varyant sınıflandırma veri tabanı olan Franklin'de bulunan rs2234650 varyant bilgileri ile karşılaştırıldığında Türk ve Asya popülasyonu ile tutarlı bulunmuştur. Bu çalışmaya dahil edilen gönüllüler arasında hasta ve kontrol grubunda en çok tekrar eden genotip CT genotipi olmuştur. Çalışılan deney grubunda elde edilen verilere göre IL1R1 geninin rs2234650 varyantında T alelinin homozigot veya heterozigot durumda taşınması durumunda p değeri 0,206 iken odd ratio değeri 1,46 bulunmuştur. Bu durum istatistiksel olarak anlamlı olmasa dahi çalışma grubundaki gönüllü sayısının artması ile T alelini taşımanın hastalığa yakalanma riskini artırabileceği öngörüsünde bulunulabilir. Alzheimer hastalığı ve IL1R1 geninin rs2234650 varyantı arasındaki ilişki ilk defa araştırılmıştır. Aralarındaki İlişkinin daha açık bir şekilde anlaşılabilmesi için farklı popülasyonlarda ve daha büyük örneklem grupları ile çalışma yapılması gerekmektedir.

Abstract:
Alzheimer's disease is a progressive, neurodegenerative disease that is widely observed around the world. Alzheimer's disease is a multifactorial disease; genetic, immunological and environmental factors are involved in the pathology of this disease. When the pathology of Alzheimer's disease is examined, mainly amyloid beta plaque formations and tau hyperphosphorylation are observed. Recently, Alzheimer's disease and related neurodegenerative diseases have been found to be closely related to neuroinflammation. In case of neuroinflammation, microglia and astrocyte stimulation against damage in the brain can increase the release of various pro-inflammatory cytokines. The release and expression of these cytokines are important for inflammation. Overexpression of the cytokine IL1 has been observed in Alzheimer's disease and has been closely associated with gene products of many risk factors that are also implicated in the pathology of Alzheimer's disease, such as amyloid beta plaque formation. IL1 contains IL1α, IL1ß and IL1Ra molecules. IL1α and IL1ß must bind to the IL1R1 receptor in order to perform their functions. These bound cytokines are ligands for ILR1 and can stimulate various signaling pathways. The IL1R1 gene was chosen as the target in our study because it is effective in the activation of relevant cytokines, and the rs2234650 polymorphism, a variant of the IL1R1 gene, was examined in the context of Alzheimer's disease. 93 Alzheimer's patients and 102 healthy volunteers were included in our study. DNA was isolated from the peripheral blood taken from the patients, then the region was amplified by PCR using specific primers for the relevant region, and the polymorphism was determined by the RFLP method with the help of Pst1 restriction enzyme. In the studied population, the CC genotype rate was found to be 33,3% in the Alzheimer's patient group and 42,15% in the healthy volunteer group. The CT genotype rate was found to be 54,83% in the Alzheimer's patient group and 44,11% in the healthy volunteer group, and the TT genotype rate was 11.8% in the Alzheimer's patient group and 13,7% in the healthy volunteer group. The frequencies of the C and T alleles were found to be 60,7% and 39,2%, respectively, in the Alzheimer's patient group and 64,2% and 35,7% in the healthy volunteer group. When these values were compared with the rs2234650 variant information in Franklin, a variant classification database, they were found to be consistent with the Turkish and Asian populations. Among the volunteers included in this study, the most recurring genotype in the patient and control groups was the CT genotype. According to the data obtained in the experimental group studied, if the T allele in the rs2234650 variant of the IL1R1 gene was carried in a homozygous or heterozygous state, the p value was 0,206 and the odd ratio value was 1,46. Even if this situation is not statistically significant, it can be predicted that carrying the T allele may increase the risk of contracting the disease as the number of volunteers in the study group increases. The relationship between Alzheimer's disease and the rs2234650 variant of the IL1R1 gene has been investigated for the first time. In order to understand the relationship between them more clearly, studies need to be conducted in different populations and with larger sample groups.