Çocukluk çağı epilepsi hastalarında erken senesens biyobelirteçleri ve komorbid bilişsel etkilenme ile ilişkisi
Premature senecence biomarkers in pediatric epilepsy patients and their association with comorbid cognitive impairment
Yazar: CEREN GÜNBEY
Danışman: PROF. DR. DİLEK YALNIZOĞLU ; PROF. DR. FAHRİYE DUYGU UÇKAN ÇETİNKAYA
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Prevantif ve Epidemiyolojik Nöroloji ve Psikiyatri Ana Bilim Dalı / Nöro-Elektrofizyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Nöroloji = Neurology ; Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
Karmaşık yolaklar tarafından tetiklenen proliferatif kapasitenin sürekli kaybı olarak tanımlanan senesens, nörodejeneratif hastalıklarda çalışılmış ancak epilepside yeterince araştırılmamıştır. Bu çalışmanın amacı, çocuklarda sık nöbet geçirmenin yarattığı kronik stresin hücresel senesensi tetikleyip tetiklemediğini ve eğer tetikliyorsa bunun komorbid bilişsel etkilenme ile potansiyel ilişkisini araştırmaktır. On iki yaşın altındaki çocuklardan alınan periferik kan mononükleer hücrelerinde (PKMH) senesensle ilişkili β-galaktosidaz (SA-BetaGal) aktivitesi, telomer uzunluğu, hücre döngüsü arrest genlerinin ifade değişiklikleri p53, p16, p21 ve retinoblastoma (RB), telomeraz ters transkriptaz (TERT) ve insülin benzeri büyüme faktörleri (IGF) genlerinin ifade düzeyleri analiz edilmiştir. Ayrıca interlökin-6 (IL-6) ve tümör nekroz faktörü-alfa (TNF-alfa) plazma düzeyleri değerlendirilmiştir. Bu belirteçler kortikal gelişim malformasyonları (KGM) olan ilaca dirençli epilepsi hastaları, ilaca yanıt veren epilepsi hastaları ve sağlıklı kontroller ile karşılaşlaştırılmıştır (her bir grupta n = 10). Bu çalışmada, tüm gruplardaki PKMH'lerde benzer seviyelerde SA-BetaGal aktivitesi ölçülmüştür. Lenfosit alt gruplarının ek analizleri, KGM'si olan ilaca dirençli epilepisi grubundaki CD8+ T hücrelerin daha yüksek SA-BetaGal aktivitesi sergilediğini göstermiştir. İlaca dirençli epilepsi grubu en uzun telomerlere sahipken, ilaca yanıt veren epilepsi hastalarında da telomer uzunluğu sağlıklı çocuklara göre daha uzun ölçülmüştür. TERT ekspresyonu da ilaca dirençli epilepsi hastalarında belirgin şekilde daha yüksektir. p53 ve RB ekspresyonları ilaca dirençli epilepsi grubunda sağlıklı kontrollerle benzerlik gösterirken, p21 ve p16 ekspresyonları daha yüksektir. KGM'li ilaca dirençli epilepsisi olan çocuklarda, sağlıklı kontrollere veya ilaca yanıt veren epilepsisi olan çocuklara göre daha yüksek IL-6 ve TNF-alfa seviyeleri ölçülmüştür. Sonuçlarımız, KGM'li ilaca dirençli epilepsi hastalarında, telomer uzunluğu, hücre döngüsü gen ekspresyon profili ve SA-BetaGal aktivitesi seviyelerine dayanarak, stres kaynaklı erken veya replikatif senesens izlenmediğini göstermiştir. Bununla birlikte ilaca dirençli grupta görülen artmış proinflamatuar sitokin düzeyleri ve yüksek p21/p16 ekspresyonu, devam eden nöbetlerin hücresel strese ve inflamatuar bir mikroçevreye neden olduğunu ve bu durumun ilaca dirençli epilepsili çocuklarda zaman içinde senesense yatkınlığı artırabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Senescence, a steady loss of proliferative capacity triggered by complex pathways, has been studied in neurodegenerative diseases but remains obscure in epilepsy. This study aims to investigate whether the chronic stress of frequent seizures in children induces cellular senescence and, if so, its potential association with comorbid cognitive impairment. Peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from children under 12 years of age were analyzed for senescence-associated β-galactosidase (SA-BetaGal) activity, telomere length, expression alterations of cell cycle arrest genes p53, p16, p21, and retinoblastoma (RB)along with telomerase reverse transcriptase (TERT), insulin-like growth factors (IGF). Furthermore, interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) plasma levels were assessed. We compared these senescence markers in drug-resistant epilepsy patients with malformations of cortical development (MCD) to those in drug-responsive epilepsy patients and healthy controls. (n = 10 each). Our study showed similar levels of SA-BetaGal activity in PBMCs across all groups. Additional analysis of lymphocyte subsets revealed that CD8+ T cells from the drug-resistant epilepsy with MCD group exhibited higher SA-BetaGal activity. Drug-resistant epilepsy group was associated with the longest telomeres, followed by the drug-responsive epilepsy patients, both higher than healthy children. Also, TERT expression was significantly higher in the drug-resistant epilepsy patients.  p53 and RB expressions were similar to healthy controls in drug-resistant epilepsy group, whereas p21 and p16 expressions were higher. Children with drug-resistant epilepsy with MDC showed significantly higher levels of IL-6 and TNF-alpha than healthy controls or children with drug-responsive epilepsy. Our results showed that no stress-induced premature or replicative senescence was detected in drug-resistant epilepsy patients with MCD, based on telomere length, cell cycle gene expression profile and SA-BetaGal activity levels. However, elevated proinflammatory cytokines and high p21/p16 expressions in the drug-resistant group suggested that ongoing seizures cause cellular stress and an inflammatory microenvironment, which may increase the susceptibility to senescence over time in children with drug-resistant epilepsy.