Obez hastaların antrum dokusunda sleeve gastrektomi uygulama öncesi ve sonrasında GKN1 ve TP53 genlerinin ekspresyon düzeylerinin araştırılması
Investigation of expression levels of gkn1 and TP53 genes before and after sleeve gastrectomy in antrum tissue of obese patients
Yazar: MEHMET SARI
Danışman: PROF. DR. NURCAN ARAS
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Antrum-gastrik = Pyloric antrum ; Gastrektomi = Gastrectomy ; Gen ifadesi = Gene expression ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Obezite = Obesity ; Obezite cerrahisi = Bariatric surgery ; Protein ekspresyonu = Protein expression ; Tıbbi onkoloji = Medical oncology

Özet:
Obezite, adiposit olarak adlandırılan yağ depo hücrelerinin hipertrofisi veya hiperplazisidir. Obez hastalarda diyet veya ilaç tedavisi ile hedeflenen kilo kaybına ulaşılamaması halinde operasyon ölçütlerine uygun hastalar cerrahi tedavilere yönlendirilmektedir. Bu kapsamda, son zamanlarda bariatrik cerrahi (BC) yöntemleri sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemler arasında en sık kullanılan yöntem laparoskopik sleeve gastrektomi (LSG) yöntemidir. Kullanılan bu yöntemin hasta açısından uzun vadede birçok avantajı olmakla beraber dezavantajları da bulunmaktadır. Sleeve gastrektomi (SG)  ya da diğer bilinen ismiyle tüp mide operasyonu yöntemi güvenli ve etkili biçimde kilo vermeyi sağlamasının yanı sıra obeziteyle ilgili komorbiditeleri de azaltmaktadır. Ancak uygulama sonrasında komplikasyonlara bağlı olarak mortalitede artışlar gözlenmektedir. Bariatrik cerrahi ile mide kanseri arasındaki ilişkileri inceleyen çalışmalarda çelişkili sonuçlar elde edilmiştir. Buna göre bazı çalışmalarda cerrahi operasyon nedeniyle kilo kaybı sonrasında, obeziteye bağlı kanserlerde azalma olduğu vurgulanmıştır. Bazı çalışmalarda da obeziteye bağlı kanserlerde (özofagus, bağırsak) azalma olmasına rağmen mide kanserinin gelişmesinde daha farklı sonuçlar elde edildiği ifade edilmektedir. Mide kanseri dünyada büyük bir sağlık problemidir. SG ameliyatları sonrası, gözlemlenen komplikasyonlar göz önüne alındığında operasyon sonrası oluşabilecek uzun vadeli, gastrik mukozal epiteldeki, hücre proliferasyonu ve hücre ölümü arasındaki homeostatik dengesizlik hücresel farklılaşmalara yol açabilir. 

   Bu amaçla normal çalışan bir midenin antrumun da düzenli miktarda Gastrokin 1 (GKN1) ekspresyonu olmasına rağmen, intestinal metaplazi ve mide kanseri dokularında ekspresyonu azalan GKN1'in ekspresyon düzeyleri araştırılmıştır. GKN1, mideye özgü bir proteindir.  Yüzey lümen epitel hücre tabakasının yenilenmesinde, mukozal bütünlüğün korunmasında, hücre çoğalması ve farklılaşmasında rol oynamaktadır. Mide mukozasında neoplastik veya inflamatuar lezyonların varlığının gösterilmesinde bir aracı olarak kullanılabilir görünmektedir. GKN1 ekspresyonu, mide tümör dokularında ve türetilmiş hücre dizilerinde azalır, hücreyi apoptoza indükler.  Bu nedenle bir tümör baskılayıcı olarak çalışır ve mide mukozal savunmasında önemli bir rolü bulunmaktadır. Aynı şekilde Tümor Protein p53 (TP53) geninin de hücre çoğalması ve farklılaşmasındaki anahtar rolü ve bir tümör supresör gen olması itibari ile bu çalışma içerisinde ekspresyon düzeyleri araştırılmıştır. Hücre döngüsünü denetleme mekanizmalarından biri olan TP53 meydana gelen mutasyonlar sonrası tamir mekanizmalarının çalışmasını sağlayarak DNA stabilitesini korur. Aksi durumlarda hücreyi apoptoza yönlendirir. Elde edilinen bilgilere göre istatiksel olarak insanlarda ortaya çıkan kanserlerin % 50'sinde TP53 mutasyonları görülmektedir.    

   Araştırmamız kapsamında, operasyon sonrası artan hücre proliferasyonu sırasında ortaya çıkan genetik değişikliklerin hastalık patogenezindeki etkilerini belirlemek için, SG operasyonu geçirmiş hastalarda; GKN1 ve TP53 genlerinin ekspresyon düzeyleri araştırılmıştır. Araştırmaya Bakırköy Dr. Sadi Konuk Eğitim Araştırma Hastanesinin Genel Cerrahi polikliniğine başvuran, obez olan ve SG prosedürü uygulanan bireyler dahil edilmiştir. Bu amaçla, ameliyat öncesinde ve 6 ay sonrasında alınan biyopsilerden rutin patolojik inceleme yapıldıktan sonra kalan materyallerden genetik analizler yapılmıştır. Bu çalışma için 33 birey çalışmaya dâhil edilmiştir.   Çalışma sonucunda elde edilen veriler incelendiğinde; Ameliyat öncesi ve sonrası TP53 ekspresyon düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık tespit edilmemiştir (p=0,184). Ancak ameliyat öncesi ve sonrası GKN1 ekspresyon düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık tespit edilmiştir (p=0,020). Buna göre ameliyat sonrası GKN1 ameliyat öncesine kıyasla 1,61 kat down regüle olmuştur. GKN1 geninin ekspresyonunun kontrollere göre azaldığı saptanmıştır. Eksresyon düzeyinin bu azalışının midenin % 80'ninin çıkarılması sonrasında bozulan mukozal bütünlük ile ilişkili olduğu sonucuna varılmıştır. İyileşme süresi içerisinde rezeksiyona bağlı olarak oluşan hücresel onarım ve koruma mekanizmasının bir parçası olarak GKN1 ekspresyonunun azalması, litaratür verileride göz önüne alındığında, bu değişiklik maling farklılaşmalara karşı hücreyi savunmasız bir durumda bırakmaktadır. Genin azalan ekspresyonu ile birlikte etkilerini yitirmesi ile beraber hücre proliferasyonu sırasında farklılaşmalar olabilir. Elde edilen sonuçlarda Preop ve postop Helicobakter Pilori (HP) oranları ise farklılık göstermemektedir (p=0,219). Yine HP varlığına göre ameliyat öncesi TP53 ve GKN1 ekspresyonlarına farklılık göstermemektedir (p>0,05).

    Sonuç olarak SG sonrası yan etkilere bağlı ortaya çıkabilecek genetik değişikliklere ilişkin GKN1 ve TP53 ekspresyon seviyelerinin araştırılmasının SG operasyonu öncesi değerlendirmede, karar vermede belirleyici rolü oynayacağı kanaatine varılmıştır. Bulguların daha geniş bir şekilde değerlendirebilmesi için planlı kapsamlı çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır. Bu çalışma, tedavi kılavuzlarının iyileştirilmesi, operasyon öncesi ve sonrası operasyona bağlı olarak hastada oluşabilecek genetik ve patofizyolojik özelliklerinin ortaya çıkarılması adına bilime katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Obesity is the hypertrophy or hyperplasia of fat storage cells called adipocytes. If the targeted weight loss cannot be achieved with diet or drug therapy in obese patients, patients who meet the operational criteria are referred to surgical treatments. In this context, bariatric surgery (BC) methods have been used frequently recently. Among these methods, the most commonly used method is laparoscopic sleeve gastrectomy (LSG). Although this method has many long-term advantages for the patient, it also has disadvantages. Sleeve gastrectomy (SG), or sleeve gastrectomy, also known as sleeve gastrectomy, not only provides safe and effective weight loss, but also reduces obesity-related comorbidities. However, after the application, increases in mortality are observed due to complications. Conflicting results have been obtained in studies examining the relationship between bariatric surgery and gastric cancer. Accordingly, some studies have emphasized that there is a decrease in obesity-related cancers after weight loss due to surgical operation. In some studies, it is stated that although there is a decrease in obesity-related cancers (esophagus, intestines), different results are obtained in the development of stomach cancer. Stomach cancer is a major health problem in the world. Considering the complications observed after SG operations, the long-term homeostatic imbalance between cell proliferation and cell death in the gastric mucosal epithelium may lead to cellular differentiations.

   For this purpose, although there is regular expression of Gastrokin 1 (GKN1) in the antrum of a normally functioning stomach, the expression levels of GKN1 whose expression decreased in intestinal metaplasia and gastric cancer tissues were investigated. GKN1 is a stomach-specific protein. It plays a role in the regeneration of the surface luminal epithelial cell layer, the preservation of mucosal integrity, cell proliferation and differentiation. It appears to be useful as a means of demonstrating the presence of neoplastic or inflammatory lesions in the gastric mucosa. GKN1 expression is reduced in gastric tumor tissues and derived cell lines, inducing cell apoptosis. Therefore, it works as a tumor suppressor and has an important role in gastric mucosal defense. Likewise, the key role of the Tumor Protein p53 (TP53) gene in cell proliferation and differentiation and its expression levels were investigated in this study, as it is a tumor suppressor gene. TP53, which is one of the cell cycle control mechanisms, protects DNA stability by enabling repair mechanisms after mutations. Otherwise, it directs the cell to apoptosis. According to the information obtained, TP53 mutations are seen in 50% of cancers that occur in humans statistically.

  Within the scope of our research, in order to determine the effects of genetic changes that occur during the increased cell proliferation after the operation on the pathogenesis of the disease, in patients who had undergone SG operation; Expression levels of GKN1 and TP53 genes were investigated. Bakırköy Dr. Individuals who applied to the General Surgery outpatient clinic of Sadi Konuk Training and Research Hospital, were obese and underwent SG procedure were included. For this purpose, after routine pathological examination of biopsies taken before and 6 months after surgery, genetic analyzes were made from the remaining materials. For this study, 33 individuals were included in the study. When the data obtained as a result of the study are examined; There was no statistically significant difference between pre- and postoperative TP53 expression levels (p=0.184). However, a statistically significant difference was found between pre- and postoperative GKN1 expression levels (p=0.020). Accordingly, postoperative GKN1 was down-regulated by 1.61 times compared to preoperatively. It was determined that the expression of the GKN1 gene was decreased compared to the controls. It was concluded that this decrease in the level of excretion was associated with impaired mucosal integrity after removal of 80% of the stomach. Decreased GKN1 expression as a part of the cellular repair and protection mechanism that occurs due to resection during the recovery period, considering the literature data, this change leaves the cell vulnerable to malignant differentiation. As the gene loses its effects with decreased expression, there may be differentiations during cell proliferation. Preoperative and postoperative Helicobacter Pylori (HP) rates do not differ in the results obtained (p=0.219). Again, it does not differ in preoperative TP53 and GKN1 expressions according to the presence of HP (p>0.05).

   As a result, it was concluded that the investigation of GKN1 and TP53 expression levels related to genetic changes that may occur due to side effects after SG will play a decisive role in the evaluation and decision making before the SG operation. There is a need for planned comprehensive studies in order to evaluate the findings more broadly. This study will contribute to science in terms of improving treatment guidelines, revealing the genetic and pathophysiological characteristics that may occur in the patient before and after the operation.