Multipl sklerozda hastalık aktivasyonu ve şiddeti ile serum glial fibriler asidik protein düzeyi ilişkisi
Relationship between disease activation and severity and serum glial fiber acidic protein level in multiple sclerosis
Yazar: ŞEYMA ERDOĞAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENA DESTAN BÜNÜL
Kocaeli Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Multipl skleroz = Multiple sclerosis

Özet:
Giriş ve Amaç: Multipl Skleroz, santral sinir sisteminin otoimmün kaynaklı inflamasyon, demiyelinizasyon ve aksonal hasarla karakterize kronik bir hastalığıdır. Nedeni net olarak bilinmemekle birlikte genetik, çevresel faktörler ve otoimmün mekanizmalar suçlanmaktadır. MS'in patogenezinde otoreaktif lenfositlerin infiltrasyonu, yerleşik immün hücrelerin aktivasyonu ve aksonal hasara ve nörodejenerasyona yol açan bir dizi inflamatuar sitokinin salınması rol oynar. Özellikle MS'in ilerleyici formlarında ağırlıklı olarak SSS yerleşik hücreler tarafından yönlendirildiği ortaya konulmuştur. Bu gelişmelerle astrositler ve mikrogliaların MS patolojisinde önemli bir role sahip olduğu anlaşılmıştır. Glial fibriler asidik protein (GFAP), merkezi sinir sisteminin olgun astrositlerinde bulunan başlıca ara filamenttir ve reaktif astrogliozis belirtecidir. Multipl skleroz tanılı hastalarda yapılan birçok çalışmada glial aktivasyon belirteci olarak GFAP düzeyi ile multipl sklerozun klinik şiddeti arasındaki korelasyon, astrositlerin MS'de önemli rolü olduğunu ortaya koymuş ve hastalık şiddeti ile ilgili biyobelirteçler olarak kullanılabileceğini düşündürmüştür. GFAP ekspresyonunun, kan-beyin bariyerlerinin oluşumuna katılan ve bu nedenle kan damarlarıyla doğrudan temas halinde olan astrositlerden meydana geldiği bilinmektedir. MS lezyonlarının çoğunun perivasküler dağılımı dikkate alındığında, GFAP doğrudan kana geçebileceği düşünülmüştür. Bu nedenle MS hastalığının tanı, prognoz ve tedavi yanıtı takibinde serum GFAP düzeyi önem kazanmaktadır.
Çalışmamızda serum GFAP düzeyinin Multipl Skleroz ve nöroinflamasyon açısından anlamlı bir biyobelirteç olma potansiyelini daha açık şekilde ortaya koymak amaçlanmıştır.
Yöntem: Kocaeli Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Nöroloji Anabilim Dalı'nda McDonalds Kriterlerine uygun olarak MS tanısı ile takipli 80 hasta seçilerek dahil edilmiştir. Çalışma grubumuz kliniğimizde en az 6 ay süre ile takipleri yapılan NEDA-3 kriterlerini sağlayan (NEDA-3(+)) 40 hasta ve NEDA-3 kriterlerini karşılamayan (NEDA-3(-)) 40 hastadan oluşturulmuştur. Hastaların venöz kan örnekleri alınarak uygun koşullarda santrifüj edilmiştir. Serum GFAP düzeyleri ELİSA yöntemi ile çalışılmıştır. Eş zamanlı Expanded Disability Status Scale (EDSS), 9 delikli test, 25 adım yürüme testi, SDMT skorları kaydedilmiştir.
Bulgular: Çalışmamızda NEDA-3(+) ve NEDA-3(-)  hasta grupları, serum GFAP düzeyleri açısından birbirleri ile kıyaslandığında NEDA-3(+) hasta grubunda, NEDA-3(-) hasta grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde serum GFAP seviyesi daha yüksek bulunmuştur. Tüm hastalar RRMS ve SPMS olmak üzere MS alt tiplerine göre gruplandırılarak serum GFAP seviyeleri karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı farklılık görülmemiştir. NEDA-3(+) ve NEDA-3(-) hasta gruplarında serum GFAP seviyesi ile yaş, hastalık süresi ve klinik testlerin (EDSS, 9-HPT, SDMT, 25 adım yürüme testi) korelasyonu çalışılmış olup, anlamlı korelasyon bulunmamıştır. NEDA-3(-) gruptaki hastalar, klinik progresyon, MR aktivitesi ve klinik atak olarak aktivite nedenleri açısından gruplandırılarak serum GFAP seviyesi açısından birbirleriyle kıyaslandığında istatiksel olarak anlamlı farklılık görülmemiştir. Ayrıca bu alt grupların EDSS ve serum GFAP düzeyi ile korelasyonu çalışılmış olup, klinik atak görülen hasta grubunda EDSS ve serum GFAP düzeyi arasında istatiksel olarak anlamlı pozitif korelasyon saptanmıştır.
Sonuç ve Tartışma: Çalışmamızdaki bulgular neticesinde NEDA-3(+) hasta grubunda serum GFAP düzeyi, NEDA-3(-) hasta grubundan daha yüksek bulunmuştur. Bu bağlamda hastalık progresyonu ve aktivasyonu üzerine önemli öngördürücü olarak kabul edilen , DMT'lerin tedavi hedefi olarak belirlenen NEDA-3'ün hastalık aktivasyonu ve nörodejenerasyon tahmin etmedeki gücünün sorgulanması gerektiğini düşündürmektedir. 
NEDA-3(-) hasta grubu klinik atak, özürlülük artışı ve MR aktivitesi olarak gruplandığında aralarında serum GFAP düzeyi açısından anlamlı farklılık görülmemiştir. Klinik atak görülen grupta serum GFAP seviyesi ile EDSS arasında  anlamlı korelasyon görülmüştür. Hastalar RRMS ve SPMS olarak MS-subgruplarına ayrılarak serum GFAP seviyeleri kıyaslandığında anlamlı farklılık görülmemiştir.  NEDA-3'e göre stabil ve aktif  gruplarda yaş, hastalık süresi ve klinik testler  (9-HPT, SDMT, 25 adım yürüme testi) ile serum GFAP düzeyi arasında anlamlı korelasyon görülmemiştir. Tüm bu sonuçlar  astrositlerin proinflamatuar aktivitelerinin yanı sıra antiinflamatuar aktiviteleri de olduğu düşünüldüğünde MS patogenezindeki rollerinin net olarak ortaya konulamaması ile ilişkilendirilebilir. Astrosit patogenezinin ve NEDA'nın hastalık tahmini üzerindeki etkisinin net olarak ortaya konulabilmesi için daha büyük kohortlara ihtiyaç vardır.
Anahtar Kelimeler: Multipl Skleroz, Glial fibriller asidik protein, Biyobelirteç, Nörodejenerasyon

Abstract:
Introduction and Aim: Multiple Sclerosis is a chronic disease of the central nervous system characterized by autoimmune inflammation, demyelination and axonal damage. Although its etiology is not known precisely, genetic, environmental factors and autoimmune mechanisms are held responsible. Infiltration of autoreactive lymphocytes, activation of resident immune cells, and release of a number of inflammatory cytokines that lead to axonal damage and neurodegeneration play a role in the pathogenesis of MS. It has been revealed that especially in the progressive forms of MS, it is predominantly driven by cells located in the CNS. With these developments, it has been understood that astrocytes and microglia have an important role in MS pathology. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) is the principal intermediate filament found in mature astrocytes of the central nervous system and is a marker of reactive astrogliosis. The correlation between GFAP level as a glial activation marker and clinical severity of multiple sclerosis in many studies conducted in patients with multiple sclerosis revealed that astrocytes have an important role in MS and suggested that they can be used as biomarkers related to disease severity. It is known that GFAP expression occurs from astrocytes that participate in the formation of blood-brain barriers and are therefore in direct contact with blood vessels. Considering the perivascular distribution of most MS lesions, it was thought that GFAP could pass directly into the blood. Therefore, serum GFAP level gains importance in the diagnosis, prognosis and treatment response of MS disease.
In our study, we aimed to more clearly reveal the potential of serum GFAP level to be a significant biomarker in terms of Multiple Sclerosis and neuroinflammation.
Method: 80 patients who were followed up with the diagnosis of MS in accordance with the McDonalds Criteria at Kocaeli University Faculty of Medicine Hospital, Department of Neurology, were selected and included. Our study group consisted of 40 patients who met the NEDA-3 criteria (NEDA-3(+)) and 40 patients who did not meet the NEDA-3 criteria (NEDA-3(-)) and were followed up for at least 6 months in our clinic. Venous blood samples of the patients were taken and centrifuged under appropriate conditions. Serum GFAP levels were studied by ELISA method. Expanded Disability Status Scale (EDSS), 9-hole test, 25-step walking test and SDMT scores were recorded simultaneously.
Results: In our study, when the NEDA-3(+) and NEDA-3(-) patient groups were compared with each other in terms of serum GFAP levels, serum GFAP levels were statistically significantly higher in the NEDA-3(+) patient group than in the NEDA-3(-) patient group. was found high. When all patients were grouped according to MS subtypes, RRMS and SPMS, and serum GFAP levels were compared, no statistically significant difference was observed. The correlation between serum GFAP level and age, disease duration and clinical tests (EDSS, 9-HPT, SDMT, 25-step walking test) was studied in NEDA-3(+) and NEDA-3(-) patient groups, and no significant correlation was found. When patients in the NEDA-3(-) group were grouped in terms of clinical progression, MR activity and clinical attack, and compared with each other in terms of serum GFAP levels, no statistically significant difference was observed. Additionally, the correlation of these subgroups with EDSS and serum GFAP levels was studied, and a statistically significant positive correlation was found between EDSS and serum GFAP levels in the patient group with clinical attacks.
Conclusion and Discussion: As a result of the findings in our study, serum GFAP levels were found to be higher in the NEDA-3(+) patient group than in the NEDA-3(-) patient group. In this context, it suggests that the power of NEDA-3, which is considered an important predictor of disease progression and activation and has been determined as the treatment target of DMTs, in predicting disease activation and neurodegeneration should be questioned.
When the NEDA-3(-) patient group was grouped as clinical attack, increased disability, and MR activity, no significant difference was observed between them in terms of serum GFAP levels. A significant correlation was observed between serum GFAP level and EDSS in the group with clinical attacks. When patients were divided into MS-subgroups as RRMS and SPMS and their serum GFAP levels were compared, no significant difference was observed. According to NEDA-3, no significant correlation was observed between age, disease duration, clinical tests (9-HPT, SDMT, 25-step walking test) and serum GFAP level in the stable and active groups. Considering that astrocytes have anti-inflammatory activities as well as pro-inflammatory activities, all these results may be associated with the fact that their role in the pathogenesis of MS cannot be clearly revealed. Larger cohorts are needed to clearly demonstrate astrocyte pathogenesis and the impact of NEDA on disease prediction.Keywords: Multiple Sclerosis, Glial fibrillary acidic protein, Biomarker, Neurodegeneration