Psoriasiste otofaji ve ilişkili genlerin araştırılması
Autophagy and related genes in psoriasis research
Yazar: FADİME ÇETİN ARSLANTÜRK
Danışman: PROF. DR. TÜLAY KILIÇASLAN AYNA ; PROF. DR. FETHİ SIRRI ÇAM
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Amaç: Psoriasis; tedavisi olmayan ve hastaların yaşam kalitesi üzerinde olumsuz etkisi bulunan, kronik, bulaşıcı olmayan, ağrılı, şekil değiştiren ve sakat bırakan bir hastalıktır. Psoriasisin patojenik mekanizması tam olarak anlaşılamamıştır. Otofaji ise hücresel homeostazı sürdürmek için gereklidir. Atg gen ürünleri, otofajinin başlatılmasını ve yürütülmesini sıkı bir şekilde kontrol eder. Atg16l1'in mekanik olarak deri biyolojisine veya psoriasis patogenezine nasıl katkıda bulunduğu bilinmemektedir; ancak psoriasisin patolojik olarak enflamasyon ve epidermal proliferasyon ile karakterize olduğu gerçeği göz önüne alındığında, otofajideki kusurların, inflamatuar sitokin üretimine ve keratinositlerde hücre proliferasyonuna yol açtığı gösterilmiştir. Bu çalışmada Atg16l1 geni ve NCBI ile Stringene veritabanında yapılan tarama sonucu otofaji ile ilişkilendirilen (Gabarapl1, Gabarapl2, Atg12, Atg3, Rab33b, Nod2, Nod1, Rb1cc1, Atg5 ve Wıpı2) toplam 11 genin birlikte incelenmesi sonucu psoriasis riskini modüle edebilecek yolakların araştırılması amaçlanmıştır. 
Yöntem: Bu çalışmada yeni tanı alan ve tedaviye başlanmamış psoriasis olan 10 kişi, tedavi alan psoriasis olan 10 kişi ve kontrol grubu olarak sağlıklı bireylerden oluşan 10 kişilik toplam 30 erişkinden alınan doku biyopsileri kullanıldı. Alınan bu dokulardan elde edilen RNA'lardan RT-PCR yapıldı. Protein ekspresyonu için de immünohistokimyasal analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Bulgular: RT-PCR sonuçlarına göre Atg16l1, Atg12, Atg3, Gabarapl1, Gabarapl2 mRNA ekspresyonunundaki azalma yeni tanı grubunda istatistiksel olarak anlamlıyken, tedavi alan grupta anlamlı olmadığı tespit edilmiştir. Nod2 mRNA ekspresyonundaki artış ise yeni tanı grubunda (p=0,002), tedavi alan grupta ise (p>0,05)'dir. Rab33b'deki mRNA ekspresyonunun yeni tanı grubundaki azalması (p=0,046), tedavi alan gruptaki artış ise (p>0,05)'dir. Nod1'deki mRNA ekspresyonundaki azalış sadece tedavi alan grupta (p=0,027) iken, Rb1cc1'in ekspresyonu ise yeni tanı ve tedavi alan grupta (p=0,001)'dir. Atg5 ve Wıpı2 de ise mRNA ekspresyonu değişimlerinin (p>0,05) olduğu belirlenmiştir. mRNA ekspresyonları istatistiksel açıdan anlamlı olan ve otofaji mekanizmasında önemli rol oynayan 4 genin ürünü (Atg16l1, Atg12, Atg3 ve Gabarapl1) IHC yöntemi ile protein düzeyinde araştırılmıştır. IHC ile belirlenen protein ekspresyonları kontrol grubunda en yüksek düzeydedir. Yapılan DAPI boyama ile hücre yoğunluğunun ise en fazla yeni tanı alan psoriasis hasta grubunda olduğu görülmektedir.
Sonuçlar: Otofajinin Atg ailesi tarafından düzenlendiği ve Atg16l1'nin otofaji süreci için kritik öneme sahip olduğu iyi bilinmektedir. Bu genlerden Nod2 hariç diğer tüm mRNA ekspresyonları kontrole göre yeni tanı alan hastalarda azalmaktadır. Tedavi alan grupta ise, kontrole göre ekspresyon artışı sadece 4 gende (Nod2, Rab33b, Atg5 ve Wıpı2) görülse de bunlar (p>0,05)'dir. Bu tedavi alan grupta kontrole göre istatistiksel olarak anlamlılık sadece Nod1 ve Rb1cc1 mRNA ekspresyonlarında görülmektedir. Yapılan IHC yöntemiyle belirlenen protein ekspresyonları ise en fazla kontrol grubunda, en az ise yeni tanı alan grupta olduğu görülmüştür. Hücresel homeostazın devamlılığı için gerekli olan otofaji inhibe edildiğinde keratinositlerin çoğalmasına neden olmaktadır. Bu da psoriasis patogenezinde otofajinin rolü olabileceğini düşündürmektedir. 
Anahtar Kelimeler: (Psoriasis, Atg16l1 proteini, otofaji, otofajiyle ilişkili genler, immünohistokimyasal)

Abstract:
Aim: Psoriasis; It is a chronic, non-contagious, painful, disfiguring and disabling disease that has no cure and has a negative impact on patients' quality of life. The pathogenic mechanism of psoriasis is not fully understood. Autophagy is necessary to maintain cellular homeostasis. Atg gene products tightly control the initiation and execution of autophagy. It is unknown how Atg16l1 mechanistically contributes to skin biology or psoriasis pathogenesis; however, considering the fact that psoriasis is pathologically characterized by inflammation and epidermal proliferation, defects in autophagy have been shown to lead to inflammatory cytokine production and cell proliferation in keratinocytes. In this study, it was aimed to investigate the pathways that may modulate the risk of psoriasis by examining the Atg16l1 gene and a total of 11 genes associated with autophagy (Gabarapl1, Gabarapl2, Atg12, Atg3, Rab33b, Nod2, Nod1, Rb1cc1, Atg5 and Wıpı2) as a result of screening in the NCBI and Stringene database. 
Methods: In this study, tissue biopsies taken from a total of 30 adults, consisting of 10 people with newly diagnosed psoriasis who had not started treatment, 10 people with psoriasis receiving treatment, and 10 healthy individuals as a control group, were used. RT-PCR was performed on the RNAs obtained from these tissues. Immunohistochemical analysis was also performed for protein levels.
Results: According to RT-PCR results, the decrease in Atg16l1, Atg12, Atg3, Gabarapl1, Gabarapl2 mRNA expression level was statistically significant in the newly diagnosed group, while it was not statistically significant in the treatment group. While the increase in Nod2 mRNA expression level was statistically significant in the newly diagnosed group, it was not statistically significant in the treatment group. While the decrease in Rab33b mRNA expression in the newly diagnosed group is statistically significant, the increase in the treatment group is not significant. The decrease in mRNA expression levels in Nod1 was statistically significant only in the treatment group. The expression of Rb1cc1 is statistically significant in the newly diagnosed and treated group. It was determined that the changes in mRNA expression levels of Atg5 and Wıpı2 were not statistically significant. The products of four genes (Atg16l1, Atg12, Atg3 and Gabarapl1), whose mRNA expressions are statistically significant and play an important role in the autophagy mechanism, were investigated at the protein level by IHC method. Protein expressions determined by IHC are at the highest level in the control group. DAPI staining shows that the highest cell density is in the newly diagnosed psoriasis patient group.
Conclusion: It is well known that autophagy is regulated by the Atg family and that Atg16l1 is critical for the autophagy process. Of these genes, except for Nod2, all mRNA expressions decrease in newly diagnosed patients compared to controls. In the treated group, although the increase in expression compared to the control was seen in only four genes (Nod2, Rab33b, Atg5 and Wıpı2), these were not statistically significant. Statistical significance in this treatment group compared to the control is seen only in Nod1 and Rb1cc1 mRNA expressions. Protein expressions determined by the IHC method were found to be highest in the control group and lowest in the newly diagnosed group. When autophagy, which is necessary for the maintenance of cellular homeostasis, is inhibited, it causes keratinocytes to proliferate. This suggests that autophagy may have a role in the pathogenesis of psoriasis.
Keywords: (Psoriasis, Atg16l1 protein, autophagy, autophagy-related genes, immunohistochemistry)