Down sendromlu çocuklarda glutatyon s- transferaz polimorfizmi ve fenotipik çeşitlilik üzerine etkileri
Glutathione s-transferase polymorphisms in children with down syndrome and its influences on phenotypic diversity
Yazar: BİRSEN BAYSAL
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM GİRAY BOZKAYA
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Genetik = Genetics ; Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Down sendromu = Down syndrome ; Gastrointestinal sistem = Gastrointestinal system ; Glütatyon transferaz = Glutathione transferase ; Göz anomalileri = Eye abnormalities ; Hipotiroidizm = Hypothyroidism ; Kalp defektleri-konjenital = Heart defects-congenital ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; İşitme kaybı = Hearing loss

Özet:
Amaç: Down Sendromlu çocuklarda glutatyon s-transferaz (GST) polimorfizm sıklığını, bu polimorfizmin fenotipik çeşitlilik üzerine ve bunun yanında da Down Sendromlu çocuk doğurma riski üzerine etkilerini araştırmayı planladık. Bu amaçla, Down Sendromlu çocuklarda ve annelerinde GSTM1, GSTT1 ve GSTP1 genlerindeki polimorfizm oranlarını belirleyerek, hastalığın şiddeti ve oluşum riski arasındaki ilişkiyi belirlemeyi amaçladık.Metod: Çalışma, Dokuz Eylül Üniversitesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Çocuk Genetik Hastalıkları Bilim Dalının izleminde olan, klinik ve sitogenetik olarak Down Sendromu tanısı almış hastalar ve bu hastaların anneleri ile yapıldı. Kontrol grubu olarak herhangi bir polikliniğe başvuran sağlıklı çocuklar ve sağlıklı çocuk sahibi erişkin kadınlar kullanıldı. Çalışma Ocak-Temmuz 2010 tarihleri arasında yürütüldü. Rutin hasta viziti için başvuran Down Sendromlu hastaların demografik özellikleri, sitogenetik analiz sonuçları, fizik muayene bulguları, göz muayene bulguları, işitme testi, elektrokardiyografi, çölyak antikor, hemogram, tiroid fonksiyon test sonuçları kaydedildi. GST genlerindeki polimorfizmleri taramak için 2 cc EDTA'lı kan örneği alındı ve PCR ile çalışıldı.Bulgular: Çalışmada 52'si Down Sendromlu hasta çocuk ve onların anneleri, 70'i sağlam çocuk, 69 sağlam kadın olmak üzere dört grup oluşturuldu ve toplam 243 olgu çalışmaya dahil edildi. Grup I ( Down Sendromlu hastalar ); 52 hastanın 24'ü kız, 28'i erkekti. Yaşları 1 ay - 17 yaş (ortalama 6,13 ± 4,86 yaş) arasındaydı. Elli iki hastanın 26'sında (%50) kardiyak patoloji, 12'sinde (%23,1) işitme kaybı, 20'sinde (%38,5) göz patolojisi, 4'ünde (%7,7) GİS patolojisi, 23'ünde (%44,2) hipotroidi vardı. Down Sendromlu hastaların 23'ünde (%44,2) GSTM1 geninde, 22'sinde (%42,3) GSTT1 geninde homozigot delesyon (null genotip) saptandı. Bu hastaların 4 (%8,9)'ünde GSTP1 geninin 105. kodonunda her iki allelde ile/val değişimi, 23 (%44,2)`ünde ise sadece bir allelerinde polimorfizm vardı; GSTP1-114 val/val genotipi hastaların hiçbirinde saptanmazken, 10 (%19,2) hastanın birer allellinde polimorfizm (ala/val) mevcuttu. Grup II ( sağlam çocuk ); 70 çocuğun 37 (%52,9)'si kız, 33 (%47,1)'ü erkekti. Yaşları 1 - 17 yaş ( ortalama 9,09± 4,98 yaş ) arasındaydı. Sağlam çocukların 30'unde (%42,9) GSTM1 null genotip, 30'unde (%42,9) GSTT1 null genotip, 5'inde (%7,1) GSTP1 105 val/val genotipi, 1'inde (%1,4) GSTP1 114'de val/val polimorfizmi saptandı. Bu değerler Grup I'deki çocukların değerleri ile karşılaştırıldığında, istatistiksel olarak anlamlı bir sonuç elde edilemedi (Sırasıyla p= 0.88; 0.95; 0.95; 0.68). Grup III ( Down Sendromlu hasta anneleri ); Yaşları 23-56 yaş ( ortalama 37,27± 6,77yaş ) arasındaydı. Down Sendromlu hasta annelerinin 33'ünde (%63,5) GSTM1 geninin, 22 (%42,3)'sinde GSTT1 geninde homozigot delesyon, 6'sında (%11,5) GSTP1'in her iki allelinde, 17 (%32,7)'sinde ise sadece bir allelinde ile105val değişimi görülürken, 6 (%11,5) annenin birer alleleri GSTP1 ala114val polimorfizmi vardı. Her 2 allelde de ala114val değişimi bulunan anne yoktu. Grup IV (Sağlıklı çocuk sahibi kadınlar ); Yaşları 22-50 yaş ( ortalama 28,25± 6,54yaş ) arasındaydı. Sağlam kadınların 40 (%58)'ınde GSTM1 null allel, 34 (%49,3)'ünde GSTT1 null allel, 3 (%4,3)'ünde GSTP1-105'in her iki alleli de polimorfik, 7 (%10,1)'sinde tek allelde GSTP1 114. kodonda değişim saptandı. Bu değerler Down Grup III'deki annelerle karşılaştırıldığında, istatistiksel olarak anlamlı bir sonuç elde edilemedi (Sırasıyla p= 0.54; 0.44; 0.32; 0.80).Sonuç: Bizim yaptığımız çalışmada Down Sendromlu hastalarda GST polimorfizim sıklığı normal popülasyon ile uyumluydu. Bu oran çalışmaya alınan sağlam çocuklar ile karşılaştırıldığında istatiksel olarak anlamlı fark bulunmadı. GST polimorfizminin Down Sendromunda görülen fenotipik çeşitlilik üzerine etkisi gösterilemedi. Yine Down Sendromlu hasta anneleri ve sağlam çocuk sahibi kadınların GST polimorfizm sıklığı normal popülasyon ile benzer bulundu ve iki grup arasında fark saptanmadı. Bu polimorfizmin Down Sendromlu çocuk doğurma üzerine etkisi olmadığı düşünüldü.

Abstract:
Aim: We aimed to investigate the frequency of glutathione-S-transferase (GST) gene polymorphisms in children with Down syndrome, and the influences of these polymorphisms on the phenotypic diversity, and also on giving birth to a child with Down syndrome. For this purpose, we aimed to determine the relationship between disease severity and risk of occurrence of the disease by identifying the rates of polymorphism in the GSTM1, GSTT1 and GSTP1 genes in children with Down syndrome and their mothers.Methods: This study has been carried out with children clinically diagnosed and cytogenetically confirmed as Down Syndrome and with their mothers, who have been followed-up in the discipline of Pediatrics Genetics, Department of Pediatrics, Dokuz Eylul University. Healthy children and their adult mothers have been used as the control group. The study was conducted in the period between January to July, 2010. Of the children with Down Syndrome who have admitted to the hospital for routine controls, demographic characteristics, results of the cytogenetic analysis, physical examination, ophtalmologic examination, hearing test, electrocardiogram, celiac antibodies, complete blood count, thyroid function test were recorded, furthermore 2 cc EDTA blood samples were taken for testing GST polymorphisms.Results: A total of 243 subjects, as four different groups composed of 52 children with Down syndrome, 70 healthy children, 52 mothers of the children with Down Syndrome, and 69 healthy mothers, were enrolled in the study. Of the 52 patients participated in Group I (children with Down syndrome) 24 were girls and 28 were boys, aged between 1 month and 17 years (mean, 6.13 ± 4.86 years). With regard to additional pathologies, 26 (50%) of the fifty-two patients reported a cardiac disease, while 12 (23.1%) hearing loss, 20 (38.5%) ophtalmic pathologies, 4 (7.7%) gastrointestinal system pathologies, and 23 (44.2%) hypothyroidism. Homozygous deletion ( null genotype ) at the GSTM1 and GSTT1 loci were detected in 23 (44.2%) and 22 (42.3%) of the patients with Down syndrome, respectively. Ile/Val exchange was found at both two alleles of codon 105 of the GSTP1 gene in 4 (8.9%) of these patients, but only at one allele of 23 (44.2%) patients; GSTP-114 homozygous mutation was detected in none of the patients, while 10 (19.2%) patients displayed polymorphism at only one allele. Group II (healthy children) consisted of totally 70 patients, 37 (52.9%) girls and 33 (47.1%) boys, and they aged from 1 to 17 years (mean, 9.09 ± 4.98 years). GSTM1 null genotype was identified in 30 (42.9%) of the healthy children, also GSTT1 null genotype in 30 (42.9%) of the cases, while GSTP1-105 val / val genotype was detected in 5 (7.1%), and GSTP1-114 val / val polymorphism in 1 (% 1.4) of the healthy children of Group II. In comparison of the data achieved from Group I and Group II, statistically significant results could not be obtained (p = 0.88, 0.95, 0.95, 0.68, respectively). Group III (mothers of the children with Down) participants aged from 23 to 56 years (mean, 37,27± 6,77 years). Homozygous deletion was detected at GSTM1 gene in 33 (63.5%), and at GSTT1 gene in 22 (42.3%) of the subjects, while 105 val exchange was found at both alleles of GSTP1 gene in 6 (11.5%), but only at one allele in 17 (32.7%) of the subjects, also 6 (11.5%) mothers carried ala114val polymorphism at one allele. None of the mothers in this group found to have ala114val exchange at both two alleles. Group IV (mothers of the healthy children) aged between 22-50 (mean, 28,25± 6,54 years). Of these healthy mothers, 40 (58%) had GSTM1 null allele, 34 (49.3%) had GSTT1 null allele, 3 (4.3%) had polymorphism at both alleles of GSTP1-105, while 7 (10.1%) cases displayed a change at one allele of GTSP1-144. When the data achieved from analysis of Group III and Group IV mothers were compared, no statistically significant difference was evaluated (p= 0.54; 0.44; 0.32; 0.80, respectively).Conclusion: According to our study data, the frequency of GST gene polymorphisms in the patients with Down syndrome was found compatible with normal population. When compared with the healthy children participating in the study, no statistically significant difference was determined. The effects of GST gene polymorphisms on the phenotypic characteristics generally seen in the patients with Down Syndrome, could not be demonstrated. Similarly, GST gene polymorphisms detected in the mothers of children with Down and mothers of healthy children were found compatible with normal population, no significant difference was to be mentioned between the two groups. Consequently, we conclude that GST gene polymorphisms may be considered ineffective on giving birth to a child with Down syndrome.