Kolestaz hastalarında safra asitlerinin LC-MS/MS ile araştırılması ve olası biyobelirteçlerin belirlenmesi
Investigation of bile acids by LC-MS/MS in cholestasis patients and determination of possible biomarkers
Yazar: UFUK BOZKURT OBUZ
Danışman: PROF. DR. İNCİLAY LAY
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Kolestaz = Cholestasis ; Kromatografi-sıvı = Chromatography-liquid ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Safra asit ve tuzları = Bile acids and salts ; Safra kesesi hastalıkları = Gallbladder diseases

Özet:
Kalıtsal safra asidi sentez bozuklukları (IEBAS) safra asitlerinin sentez yollarında görev alan enzimlerde yapısal veya işlevsel bozukluklar sonucu alışılmadık ara metabolitlerin birikmesine neden olan otozomal ressesif geçişli hastalıklar grubudur. Tedavi edilmediğinde nörolojik semptomlarla ilerleyen ve ölümcül karaciğer hastalığı ile sonuçlanan bu durumda erken tanı oldukça önemlidir. Bu çalışmada nadir görülen, tanısı güç olan ancak tedavi edilebilir bu hastalıkların erken tanısında kullanılabilecek yöntem ve bunlara yönelik olası biyobelirteçlerin belirlenebilmesi amaçlandı. Kuru kağıda emdirilmiş idrar örneklerinde LC-MS/MS yöntemi ile altmış sekiz safra asidi ara metabolitleri hedefli metabolomik analiz ile değerlendirildi. Plazma örneklerinde 5α-kolestanol ve 7-dehidrokolesterol ara metaboliti ve kolesterol ölçümü GC-MS yöntemiyle değerlendirildi. Hastalar ile sağlıklı bireylerin total safra asit değerleri arasında (p=0,001), klasik safra asit değerleri arasında (p=0,001), hidroksile safra asit değerleri arasında (p=0,001), 3β-hidroksi-Δ5-safra asit değerleri arasında (p=0,002) ve 3-okzo-∆⁴-safra asit değerleri arasında (p=0,001) anlamlı bir fark olduğu bulundu. Bir hastada 3β-hidroksi-Δ5-steroid dehidrogenaz eksikliği, bir hastada oksisterol-7α-hidroksilaz eksikliği, 3 hasta serebrotendinöz ksantomatozis tanıları ile uyumlu idrarla atılan safra asidi ara metabolitleri tespit edildi. Kolesterol ve kolestanol değerleri arasında (p=0,570 ve p=0,099) anlamlı bir fark olmadığı bulundu. 7-dehidrokolesterol değerleri arasında anlamlı bir fark olduğu bulundu (p=0,008). Bu bulgular safra asit sentez yolaklarında görev alan enzim eksikliklerinin bir sonucu olarak açığa çıkan ara metabolitlerin idrarda ve plazmada tespit edilebilmesinde ve bu bozuklukları öngörmede hedefli kütle spektrometri yönteminin etkili olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Inborn errors of bile acid synthesis (IEBAS) are autosomal recessively inherited disorders that are resulted from the deficiencies in the structure or function of the enzymes involved in the synthesis of bile acids, causing the accumulation of unusual intermediate metabolites of bile acid synthesis. If untreated, progressive neurological symptoms and fatal liver disease is prominent, thus early diagnosis is important. In this study, it was aimed to determine the method that can be used in the early diagnosis of these rare, difficult to diagnose but treatable diseases and possible biomarkers for them. Sixty-eight bile acid intermediate metabolites were evaluated by targeted metabolomic analysis in urine samples impregnated on dry paper by LC-MS/MS method. In plasma samples, 5α-cholestanol and 7-dehydrocholesterol intermediate metabolite and cholesterol measurement were evaluated by GC-MS method. A significant difference was observed between total bile acid values (p=0.001), classical bile acid values (p=0.001), hydroxylated bile acid values (p=0.001), 3β-hydroxy-Δ5-bile acid values (p=0.002) and 3-oxo-∆⁴-bile acid values (p=0.001) of patients and healthy individuals. Urinary bile acid bile metabolites compatible with 3β-hydroxy-Δ5-steroid dehydrogenase deficiency in one patient, oxisterol-7α-hydroxylase deficiency in one patient, and cerebrotendinous xanthomatosis in 3 patients were detected. There was no significant difference between cholesterol and cholestanol values (p=0.570 and p=0.099). A significant difference was found between 7-dehydrocholesterol values (p=0.008). Our findings show that the targeted mass spectrometry technology is effective in detecting the intermediate bile acid metabolites in urine and plasma and predicting enzyme deficiencies involved in bile acid synthesis pathways.