Ailevi akdeniz ateşi tanılı hastalarda, hastalık şiddeti ile mirna-21 ve katepsin B arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between disease severity, mirna-21 and cathepsin B in patients with familial mediterranean fever
Yazar: SİNEM DURMUŞ
Danışman: PROF. DR. REMİSE GELİŞGEN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyokimya = Biochemistry ; Epigenetik = Epigenetic ; Romatoloji = Rheumatology ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Ailevi Akdeniz Ateşi (AAA), pirin proteinini kodlayan MEFV genindeki mutasyonların neden olduğu, IL-1β aracılı otoinflamatuvar bir hastalıktır. Ancak genotipin fenotipi öngörücü etkisinin kısıtlı olması, epigenetik faktörlerin ve IL-1β salınımına sebep olabilecek alternatif mekanizmaların fenotipik heterojeniteyi etkileyebileceğini düşündürmektedir. Epigenetik mekanizmalar arasından hedef genin translasyonunu baskılayarak gen ekspresyonunu modüle eden mikroRNA (miRNA)'ların inflamasyondaki rolü son yıllarda ön plana çıkmaktadır. Ek olarak lizozomal biyogenezi ve otofajiyi negatif düzenleyerek kaspaz-1 aktivasyonuna ve IL-1β salınımına neden olan Katepsin B'nin AAA hastalarındaki rolü belirsizliğini korumaktadır. Bu tez çalışmasında IL1B'yi hedef alan miR-21-5p, katepsin B, pirin ve IL-1β düzeylerinin AAA patogenezindeki rolü ve hastalık şiddeti ile ilişkilerinin incelenmesi amaçlandı. Çalışmaya 50 ataksız dönemde olan pediatrik AAA hastası ve kontrol grubu olarak 40 sağlıklı çocuk dahil edildi. Hastalar PRAS hastalık şiddet skoruna göre alt gruplara ayrıldı. Çalışma gruplarından elde edilen serum örneklerinde miR-21-5p düzeyleri qRT-PCR tekniği ile; pirin, IL-1β ve katepsin B düzeyleri ise ELISA metodu ile tayin edildi. Serum miR-21-5p'nin AAA hastalarında kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı seviyede down-regüle olduğu bulunurken (p<0,001), serum pirin, IL-1β ve katepsin B düzeyleri ise istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulundu (her biri p<0,001). AAA hastalarında IL-1β düzeyleri ile incelenen parametreler arasından yalnızca miR-21-5p ekspresyon düzeyleri arasında ileri anlamlı derecede negatif korelasyon bulundu (r=-0,855; p<0,001). Ayrıca PRAS skorunun IL-1β düzeyleri ile orta derecede pozitif korelasyon gösterdiği (r=0,572; p<0,001), miR-21-5p düzeyleri ile ise güçlü derecede negatif korelasyon gösterdiği (r=-0,738; p<0,001) bulundu. PRAS skoruna göre oluşturulan alt gruplarda orta şiddetli AAA hastalarının hafif şiddetli AAA hastalarına göre pirin düzeylerinde anlamlı farklılık bulunmadığı, miR-21-5p'nin istatistiksel olarak anlamlı derecede down-regüle olduğu (p<0,001), IL-1β ve katepsin B düzeylerinin ise istatistiksel olarak anlamlı derecede yükseldiği (sırasıyla p<0,001 ve p<0,05) tespit edildi. Ataksız dönemde pediatrik AAA hastalarının sağlıklı kontrollerden ayırımında miR-21-5p, IL-1β, katepsin B ve pirin ile ilgili AUC değerleri anlamlı yüksek bulundu. Dört parametre göz önüne alındığında hem miR-21-5p ve IL-1β düzeylerindeki anlamlı farklılık ve hem de AUC değerleri bir arada değerlendirildiğinde IL-1β (AUC= 0,845) ve miR-21-5p'nin (AUC=0,834) potansiyel biyobelirteç olarak ön plana çıktığı belirlendi. Dolayısıyla, AAA'lı çocuklarda ataksız dönemde subklinik inflamasyonun altında yatan mekanizmalardan birinin, miR-21-5p down-regülasyonu aracılığıyla artmış sitokin aktivasyonunun olabilir. Sonuçlarımız, miR-21-5p ve IL-1β'nın subklinik inflamasyonda anahtar rol oynayabileceğini ve terapötik yaklaşımlar için hedef molekül olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Familial Mediterranean Fever (FMF) is an IL-1β-mediated autoinflammatory disease caused by mutations in the MEFV gene encoding the pyrin protein. However, the uncertainty of the genotype-phenotype relationship suggests that epigenetic factors and alternative mechanisms that may cause IL-1β release may affect phenotypic heterogeneity. Among the epigenetic mechanisms, the role of microRNAs (miRNAs), which modulate gene expression by suppressing the translation of the target gene, in inflammation has come to the fore in recent years. In addition, the role of Cathepsin B, which causes caspase-1 activation and IL-1β release by negatively regulating lysosomal biogenesis and autophagy, remains unclear in FMF patients. In this thesis study, it was aimed to examine the role of miR-21-5p which target IL1B, cathepsin B, pyrin and IL-1β levels in the pathogenesis of AAA and their relationship with disease severity. 50 pediatric FMF patients in the attack-free period and 40 healthy control children were included in the study. Attack-free FMF patients were divided into subgroups according to PRAS score. miR-21-5p levels in serum samples obtained from the study groups were determined by qRT-PCR technique; Pyrin, IL-1β and cathepsin B levels were determined by ELISA method. While serum miR-21-5p was found to be statistically significantly down-regulated in AAA patients compared to the control group (p<0.001), serum pyrin, IL-1β and cathepsin B levels were found to be statistically significantly higher (each p<0.001). A very strong negative correlation was found between IL-1β levels and miR-21-5p expression levels among the parameters examined in FMF patients (r=-0.855; p<0.001). Additionally, it was found that PRAS score showed a moderate positive correlation with IL-1β levels (r=0.572; p<0.001) and a strong negative correlation with miR-21-5p levels (r=-0.738; p<0.001). In the subgroups created according to PRAS score, miR-21-5p was down-regulated (p<0.001) in moderate AAA patients compared to mild AAA patients, and IL-1β and cathepsin B levels were significantly increased (p<0.001 and p<0.05, respectively), and there was no significant difference in pyrin levels. AUC values for miR-21-5p, IL-1β, cathepsin B and pyrin were found to be significantly higher in distinguishing pediatric FMF patients in the attack-free period from healthy controls. In our study, among four parameters, miR-21-5p and IL-1β considered as striking potential biomarkers when both the significant difference in levels and AUC values were evaluated together. The findings of our study provide evidence that miR-21-5p and cathepsin B have a role in the pathogenesis of AAA and may be promising prognostic biomarkers. Therefore, it is possible that one of the mechanisms underlying subclinical inflammation in the attack-free period in children with FMF is increased cytokine activation through miR-21-5p down-regulation. Our results suggest that miR-21-5p and IL-1β may play a key role in subclinical inflammation and may be target molecules for therapeutic approaches.