NOD1, NOD2, PYDC1 VE PYDC2 genlerinin behçet hastalığı patogenezine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of NOD1, NOD2, PYDC1 and PYDC2 genes in the pathogenesis of behçet's disease
Yazar: AYÇA KOCAAĞA
Danışman: PROF. DR. AHMET DURSUN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Behçet sendromu = Behcet syndrome ; Dizi analizi = Sequence analysis ; Genler = Genes ; Patojenite = Pathogenicity ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Behçet hastalığı (BH); etyolojisi bilinmeyen tekrarlayan remisyon-alevlenme atakları şeklinde mukokutanöz, oküler, vasküler, gastrointestinal, kas-iskelet sistemi ve merkezi sinir sistemi tutulumu gibi klinik belirtilere sahip sistemik otoinflamatuar bir hastalıktır.  Bu çalışmada NOD1 ve NOD2 genlerinin kaspaz-1 veya NF-κB sinyal yolakları üzerinden inflamazom oluşumunda rol oynamaları, PYDC1 ve PYDC2 genlerinin ise inflamazom kaynaklı inflamasyonların negatif regülatörü olmaları nedeniyle Behçet hastalığı patogenezi üzerine etkileri araştırmak amaçlandı. 68 hasta ve 70 sağlıklı kontrol grubunda PZR-RFLP yöntemi ile NOD1 (rs2075820 ve rs2075818) polimorfizmleri ve NOD2 R334Q/R334W mutasyonları araştırıldı.  Çalışmamıza ek olarak Sanger dizi analizi ile hastalarda PYDC1 ve PYDC2 gen varyantları araştırıldı. NOD1 rs2075820 (c.796G>A) polimorfizminde hasta ve kontrol grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu ve AA genotipinin BH'ye yatkınlığa karşı 2.460 kat koruduğu bulundu. Ayrıca kardiyovasküler tutulum açısından hastalar karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu ve AA genotipinin kardiyovasküler tutuluma karşı riski 4.286 kat artırdığı tespit edildi. NOD1 rs2075818 (c.156G>C) polimorfizminde ise gruplar arasında istatistiksel açıdan anlamlı fark olduğu ve CC genotipinin Behçet hastalık riskini 2.681 kat artırdığı tespit edildi. Eklem tutulumu olan hastalar ile kontrol grubu arasında anlamlılığın hasta ve kontrol grubu arasındaki anlamlılığa göre daha keskin ve CC genotipinin riski 3.310 kat arttırdığı tespit edildi.  NOD2 R334Q/R334W mutasyonları açısından değerlendirildiğinde Behçet hastaları ve kontrol grubunun tamamında normal (wild) genotiplere rastlandı ve gruplar arasında anlamlı fark görülmedi.  PYDC1 geni DNA dizi analizinde bir hastada c.60_72delinsGGGGACGGTGCCGC değişimi saptandı. Bu değişim daha önce tanımlanmamış (K21fs*17) olup dizide çerçeve kaymasına yol açarak proteinin erken sonlanmasına neden olmaktadır. PYDC2 geninde saptanan rs293833 polimorfizminin hem alel hem genotip dağılımlarına bakıldığında hasta ve kontrol grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı. rs2075820 AA genotipinin NOD1 stabilitesini değiştirerek IL-1, IL-18 ve IL-33 sitokinlerinin oluşumunu ve NF-κB indükleme yeteneğini olumsuz etkileyip hastalığın artmış inflamatuar yanıtından koruyarak Behçet hastalığına oluşumunu negatif etkilediği düşünüldü. NOD1 rs2075818 polimorfizminde CC genotipinin NOD1'in hücre içinde CARD aracılığıyla diğer moleküller ile etkileşimlerinin artmasına ve başta kaspaz-1 ve RIP2 olmak üzere çeşitli moleküllerinin aktivasyonuna katkı sağladığını düşündürmektedir. NOD1 reseptöründe immünopatolojiye yatkınlık oluşturabilecek genetik değişikliklerin kaspaz-1 ve NF-κB üzerinden çeşitli sitokinlerin üretimini etkileyerek Behçet hastalarında eklem tutulum duyarlılığını arttırdığı tahmin edilmektedir. Blau sendromu ile ilişkili NOD2 gen (R334Q/R334W) mutasyonlarının ise Behçet hastalığı patogenezinde rolü olmadığı anlaşıldı. Türk Behçet hasta popülasyonunda yapılan çalışmamızda PYDC1 ve PYDC2 aday genlerinin hastalık ile ilişkisi olmadığı anlaşılmaktadır. PYDC1 ve PYDC2 genleri ve BH arasındaki ilişkinin incelenmesi sonucu çalışmamız bu genlerin hastalık patogenezinde rol oynamadığını gösterse bile inflamazom regülasyonunda önemlerine dayanarak diğer otoinflamatuar hastalıklarda çalışılması otoinflamatuar hastalıkların patogenezine yeni açılımlar getirebilir.

Abstract:
Behçet's disease (BD) is a systemic autoinflammatory disease with clinical manifestations such as mucocutaneous, ocular, vascular, gastrointestinal, musculoskeletal and central nervous system involvement in the form of recurrent remission-exacerbation attacks of unknown etiology. In this study, we aimed to investigate the effects of NOD1 and NOD2 genes on the formation of inflammasome through caspase-1 or NF-κB signaling pathways and PYDC1 and PYDC2 genes as negative regulators of inflammasome pathways on Behçet's disease pathogenesis. NOD1 (rs2075820 and rs2075818) polymorphisms and NOD2 R334Q / R334W variations were investigated in 68 Behçet patients and 70 healthy controls. In addition PYDC1 and PYDC2 gene variants were investigated by Sanger sequence analysis in BD patients. As a result of the data obtained, it was found that the polymorphism rs2075820 (c.796G>A) had a statistically significant difference between the groups, and the AA genotype protected 2.460-fold the against of BD susceptibility. When BD patients were compared in terms of cardiovascular involvement, it was found that there was a statistically significant difference and AA genotype increased the risk of cardiovascular involvement by 4.286 times. There was a significant difference between the groups in NOD1 rs2075818 polymorphism and CC genotype increased the risk of Behçet's disease by 2.681-fold.  Also there was found that the significance was sharper and the risk increased 3.310 times between the patients with joint involvement and control group.NOD2 R334Q/R334W variants were not found in any of BD patients and control groups and it was understood that there was no statistically significant difference when groups were compared.c.60_72delinsGGGGACGGTGCCGC change was detected in one patient in PYDC1 gene. This change (K21Gfs*17) has not been previously described and caused frame-shift in the sequence through leading to early termination of the protein. There was no statistically significant difference found between patients and controls when examined both allel and genotype distributions for rs293833 polymorphism of PYDC2 gene. It was thought that rs2075820 AA genotype protected against Behçet's disease by negatively affecting the formation of IL-1, IL-18 and IL-33 cytokines and NF-κB inducing ability by changing NOD1 stability. It was suggested that CC genotype of rs2075818 contributes to the increase of interactions of NOD1 with other molecules in the cell through CARD and activation of various molecules, primarily caspase-1 and RIP2. It was estimated that genetic changes that may predispose to the NOD1 receptor to immunopathology increase the joint involvement sensitivity in Behçet's patients by affecting the production of various cytokines via caspase-1 and NF-κB. NOD2 (R334Q/R334W) mutations associated with Blau syndrome did not play a role in Behçet's disease pathogenesis. In our study conducted in the Turkish Behçet patient population, PYDC1 and PYDC2 candidate genes were not associated with the BD. This study even though it was showed that there was no relationship between pathogenesis of BD and PYDC1 and PYDC2 genes; depending on their importance in inflammasome regulation, further researches about these genes in other autoinflammatory diseases might be bring new expansions to the pathogenesis of autoinflammatory diseases.