Multipl skleroz hastalığında serum ile beyin omurilik sıvısında sitokin ile kemokin düzeyleri ve yüsek hastalık aktivitesiyle ilişkili olabilecek olası biyobelirteçler
Cytokin and chemokine levels in serum and cerebrospinal fluid in multiple sclerosis patients and possible biomarkers related to high disease activity
Yazar: EZGİ VURAL
Danışman: PROF. DR. KADRİYE AĞAN YILDIRIM
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Biyobelirteçler-farmakolojik = Biomarkers-pharmacological ; Multipl skleroz = Multiple sclerosis ; Multipl skleroz = Multiple sclerosis ; Reseptörler-kemokin = Receptors-chemokine ; Serebrospinal sıvı = Cerebrospinal fluid ; Serum = Serum ; Sitokinler = Cytokines ; İmmünositokinler = Immunocytokines

Özet:
Giriş ve Amaç: Multipl Skleroz hastalarına yönelik klinik ve radyolojik prognoz verileri mevcuttur, ancak şu zamana kadarki bilgilerimiz MS hastası bir bireyin hastalığının geleceğiyle ilgili net bilgi verecek parametrelerden yoksundur. Çalışmamızın amacı, MS tanısı konulduğunda kötü prognostik verilere sahip olan hastalar ve olmayan naif hastaların serum ve BOS numunelerinden sitokin ile kemokin düzeyleri ölçmek ve hastalık aktivitesini yansıtacak bir biyobelirteç adayı belirlemektir.

Metot: Marmara Üniversitesi Pendik Eğitim ve Araştırma Hastanesi Nöroloji Polikliniği'ne başvuran hastalardan 2017 McDonald kriterlerine göre Multipl Skleroz tanısı alan hastalar ile noninflamatuvar nörolojik hastalardan lomber ponksiyonun tanı ve tedavide endike olduğu bireyler çalışmamıza dahil edilmiştir. MS hastaları klinik ve radyolojik bulgularına göre kötü prognoz göstergelerine sahip olanlar ve olmayanlar olarak iki sınıfa ayrılmıştır. Her hastanın klinik ve radyolojik değerlendirmesinden sonra lomber ponksiyon işlemi yapılmıştır, eş zamanlı serum örnekleri alınmıştır. Beyin omurilik sıvısı ve serum örneklerinde ELISA yöntemiyle IL-8, IL-12/IL-23p40, IL-21, CHI3L1 ve CXCL13 düzeyleri ölçülmüştür.

Bulgular: Çalışmamızın kötü prognostik verileri olan MS hastası grubuna 21, kötü prognostik verisi olmayan hasta grubuna 8, noninflamatuvar nörolojik hastalar grubuna 27 hasta katılmıştır. Serum örneklerinin %97,4'ünde IL-8, %84,2'sinde IL-21, BOS örneklerinin %87,8'inde IL-12/IL-23p40 ölçülebilen minimum değerlerin altında sonuç vermiştir. MS hastalarında BOS CHI3L1 ve CXCL13 düzeyleri kontrol grubuna kıyasla anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. Kötü prognoz verilerine göre gruplanmış MS hastalarının serum ya da BOS örneklerinde IL-8, IL-12/IL-23p40, CHI3L1 ya da CXCL13 düzeyleri için fark saptanmamıştır. MS hastalarında EDSS skoru ile serum CXCL13 düzeyi arasında pozitif yönlü bir korelasyon tespit edilmiştir. Yine serum CXCL13 seviyesiyle spinal korddaki lezyon sayısı arasında pozitif yönlü bir ilişki izlenmiştir.

Tartışma ve Sonuç: CHI3L1 ve CXCL13 BOS düzeyleri MS hastalarında anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur, dolayısıyla MS hastalığı biyobelirteci olma potansiyeli bu iki molekül için yüksektir. Çalışmamızda incelenen hiçbir sitokin ya da kemokin için klinik ya da radyolojik kötü prognostik veriyle güçlü anlamlı bir ilişki tespit edilmemiştir. Bununla beraber, serum CXCL13 düzeyi ile klinik özürlülük skoru ve spinal kord lezyonu sayısı arasındaki bağlantı, serum örneklerini elde etmenin kolaylığı, söz konusu korelasyonun geniş sağlıklı birey ve hasta popülasyonunda değerlendirilmesini elzem kılmaktadır. Sitokin ve kemokinlerin günlük pratikte kullanımı sınırlı kalacağı sonucuna varılmıştır, çünkü protein yapıdaki bu moleküller hızlı degrade olmaktadır, bir saati çekmeyen sürede -80 santigrad altında muhafaza edilmeye başlanılmasının gerekmektedir, biyolojik numunelerde çok düşük düzeylerde mevcuttur ve ölçüm metotlarından kaynaklanan düşük tekrar edilebilirlik sorunları vardır. Uygun saklama koşullarının yaygınlaştırılması, yüksek sensitiviteli immunassay yöntemleri için gerekli teknolojilerin elde edilmesi ile kullanımının kolaylaşması söz konusu engellerin bir kısmını aşmayı sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler: Multipl Skleroz, Sitokin, Kemokin, ELISA, Prognoz, Biyobelirteç

Abstract:
Introduction and purpose: Clinical and radiological prognosis data are available for MS patients. However, our knowledge lacks the parameters that give clear information about the future of the disease for an individual wit MS. The aim of our study is to measure cytokine and chemokine levels from serum and CSF samples of treatment naïve patients with and without poor prognostic data when diagnosed with MS, and to identify a biomarker candidate that will reflect disease activity.


Method: Patients who applied to Marmara University Pendik Training and Research Hospital Neurology Outpatient Clinic and were either diagnosed with Multiple Sclerosis according to 2017 McDonald criteria or non-inflammatory neurological diseases for which lumbar puncture is indicated for diagnosis or treatment were included in our study. MS patients were divided into two classes according to their clinical and radiological findings as those with poor prognostic expectation and those without. After the clinical and radiological evaluation of each patient, lumbar puncture was performed, and serum samples were taken simultaneously. IL-8, IL-12 / IL-23p40, IL-21, CHI3L1 and CXCL13 levels were measured in cerebrospinal fluid and serum samples using ELISA method.

Discussion and Conclusion: CHI3L1 and CXCL13 CSF levels were found to be significantly higher in MS patients, so these two molecules have a high potential to be an MS biomarker. A strong relationship was not detected for clinical or radiological poor prognostic data and any cytokines or chemokines examined in our study. Considering the ease of obtaining serum samples, it is essential to evaluate the link between the serum CXCL13 level and the EDSS score and the number of spinal cord lesions in a large population. The use of cytokines and chemokines in daily practice will be limited due to the rapid degradation of molecules, the need to be stored under -80 degrees Celsius under an hour's period, the very low levels in biological samples, and poor test reproducibility. Expanding appropriate storage conditions, obtaining the necessary technologies for high sensitivity immunoassay methods might help overcome some of these obstacles.

Keywords: Multiple Sclerosis, Cytokine, Chemokine, ELISA, Prognosis, Biomarker