Romatoid artritte potansiyel biyomarker olabilecek epigenetik değişikliklerin incelenmesi
Investigation of epigenetic changes would be potential biomarkers in rheumatoid arthritis
Yazar: ZÜLFİNAZ BETÜL ÇELİK
Danışman: PROF. DR. NURTEN KARA ; DOÇ. DR. ŞENGÜL TURAL
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Artrit-romatoid = Arthritis-rheumatoid ; Biyobelirteçler = Biomarkers ; Epigenez-genetik = Epigenesis-genetic ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases ; Metilasyon = Methylation ; Mikro RNA = Micro RNA ; RNA = RNA ; Romatizmal hastalıklar = Rheumatic diseases

Özet:
Amaç: Romatoid artrit (RA) çok sayıda genetik ve epigenetik faktörün etkili olduğu kronik bir  inflamatuvar  hastalıktır. Bu çalışma, RA hastalarında interlökin-16 (IL-16) ve matriks metalloproteinaz-3 (MMP-3)  genlerinin promotör metilasyon durumlarının ve bu genleri hedeflemesi muhtemel mikro-RNA'lardan olan hsa-miR-93-5p ile hsa-miR-4668-5p'nin ekspresyon düzeylerinin RA ile ilişkisini tespit etmek amacıyla yapıldı.
Materyal ve Metot: RA teşhisi konulmuş 49 hasta ve 38 sağlıklı kontrol ile çalışma grubu oluşturuldu. Gönüllü bireylere ait periferal kan numunelerinden DNA izolasyonu ile elde edilen genomik DNA'lardaki IL-16 ve MMP-3 genlerinin promotör metilasyon profilleri, metilasyon spesifik PZR metodu ile analiz edildi. Toplam 41 RA hastasında hsa-miR-93-5p ve hsa-miR-4668-5p'nin ifade düzeylerini belirlemek için kantitatif real-time PZR metodu kullanıldı.
Bulgular: RA hastalarında metilasyon sıklığı; MMP-3 geni için %75.5 (37/49) ve IL-16geni için %93.9 (46/49)'du. Kontrol grubunda metilasyon sıklığı; hem MMP-3, hem de IL-16 geni için %97.4 (37/38)'di. Hasta ve kontrol grubuna ait DNA örneklerinin MMP-3 promotör bölge metilasyonları karşılaştırıldığında, metilasyon sıklıkları açısından anlamlı fark bulundu (p=0.004). Ancak,  IL-16promotör metilasyon sıklıkları açısından bir fark bulunmadı (p>0.05). RA grubunda hem  hsa-miR-93-5p, hem de hsa-miR-4668-5p'nin ekspresyon düzeylerinde kontrole göre anlamlı fark bulundu (p<0.001).
Sonuç: MMP-3 geninin atipik promotör metilasyonu ve hsa-miR-93-5p ile hsa-miR-4668-5p'nin ekspresyon seviyelerindeki değişimler, RA'nın tanısı ve tedavi etkinliğinin değerlendirilmesinde kullanılabilecek birer biyobelirteç olabilir. Ayrıca, bu biyobelirteçlerin kan örneklerinden analizi kolay uygulanabilir bir yöntem olabilir.
Anahtar Kelimeler: Romatoid artrit; epigenetik; metilasyon; miRNA; MMP-3

Abstract:
Aim: Rheumatoid arthritis (RA)  is a chronic inflammatory disease, and it is known that genetic factors and the environment are involved in the disease process. We aimed to determine the relationship between  promoter methylation status of interleukin-16 (IL-16)  and matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) genes and RA. Then we aimed to analyze the expression levels of  hsa-miR-93-5p and hsa-miR-4668-5p which is possible micro-RNAs targeting these genes in RA.
Material ve Method: The study group consisted of 49 patients diagnosed with RA and 38 healthy controls. Promoter methylation of IL-16 and MMP-3 was analyzed by methylation-specific PCR. Expression levels of hsa-miR-93-5p and hsa-miR-4668-5p in 41 RA patients and healthy control were determined by quantitative Real Time PCR. 
Results: The frequency of methylation in RA patients; 75.5% (37/49) for the MMP-3 gene and 93.9% (46/49) for the IL-16 gene. Methylation frequency in the control group; 97.4% (37/38) for both the MMP-3 and IL-16 gene. When patient and control groups were compared, a significant difference was found in terms of MMP-3 promoter methylation frequency (p = 0.004). However, there was no difference in  IL-16 promoter methylation frequencies (p> 0.05). In the RA group, expression levels of both hsa-miR-93-5p and hsa-miR-4668-5p were significantly different compared to the control group (p <0.001).
Conclusion: Atypical promoter methylation of the MMP-3 gene and changes in expression levels of  hsa-miR-93-5p and  hsa-miR-4668-5p may be biomarkers that can be used to diagnose RA and evaluate treatment efficacy. Furthermore, the analysis of these biomarkers from blood samples can be an easily applicable method.
Key Words: Rheumatoid arthritis; epigenetics; metylation; miRNA; MMP-3.