Otizm spektrum bozukluklarında wnt sinyal yolağı DOCK4 ve DISC1 genleri ekspresyonlarının araştırılması
Investigation of the DOCK4 and DİSC1 expression of the WNT signaling pathway genes in autism spectrum disorders
Yazar: DUYGU YOLAL ERTURAL
Danışman: PROF. DR. ETEM AKBAŞ
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Otistik bozukluklar = Autistic disorder ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Otizm spektrum bozuklukları; sosyal ilişkiler, dil gelişimi ve iletişim becerilerinde yetersizlik ile kendini gösteren genetik temelleri olan ve anormal beyin gelişiminin görüldüğü multifaktöriyel nörogelişimsel hastalıklardır. Yapılan çalışmalarda Wnt sinyal yolağındaki bileşenlerin majör psikiyatrik hastalıklarda büyük rol oynadığı özellikle sinir sistemi gelişiminde ve hücre proliferasyonu sırasında farklılaşma ve göç gibi hücresel süreçlerde yer alarak birçok sinyal yolağının birleşimi ile kontrol edildiği gösterilmiştir. Bu nedenle, Wnt sinyallemesindeki herhangi bir karışıklık, Merkezi Sinir Sistemi'nin yapıları ve işlevleriyle ilgili bozuklukların ortaya çıkmasını tetikleyebilmektedir. Bu anlamda çalışmamızda DOCK4 ve DISC1 genlerinin ekspresyon analizinin Otizm Spektrum Bozukluklarında Wnt sinyal yolağı üzerindeki etkisini araştırmayı hedefledik. Çalışmaya Mersin Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Ruh Sağlığı ve Çocuk Nörolojisi Anabilim Dalı'nda Otizm Spektrum Bozukluğu tanısı almış 93 birey ve deney grubundaki hastaların cinsiyet ve yaş grubu göz önünde bulundurularak aile öyküsünde Otizm Spektrum Bozukluğu öyküsü bulunmayan 93 sağlıklı birey dahil edildi. Bu çalışmada Wnt sinyal yolağında rol oynayan DOCK4 ve DISC1 genlerinin ekspresyon düzeyleri hasta ve kontrol bireylerin kan örneklerinden alınarak belirlendi. DOCK4 ve DISC1 genlerinin ekspresyon düzeyi Real-time PCR'da karşılaştırmalı ΔΔCT yöntemi kullanılarak analiz edildi. Moleküler analizden elde edilen veriler Mann-Whitney U ve Independent Sample t testleri kullanılarak istatistiksel olarak değerlendirildi. Otizm Spektrum Bozukluğu erkek çocuklarında (% 68,8), kız çocuklarına göre (% 31,2) daha yüksek oranda görülmektedir. Otizm Spektrum Bozukluğu gösteren hasta grubunda DOCK4 geni ifade düzeyi grup içinde cinsiyetler açısından incelendiğinde; erkek çocuklarında 0,07455 iken, kız çocuklarında 0,25350'ye yükselmiştir (p=0,002). Otizm Spektrum Bozukluğu gösteren hasta grubunda DISC1 geni ifade düzeyi grup içinde cinsiyetler açısından incelendiğinide; erkek çocuklarında 0,37175 iken kız çocuklarında 0,65630'a yükselmiştir (p=0,005). Kontrol grubunda 0,03890 olan DOCK4 gen ekspresyon düzeyi, Otizm Spektrum Bozukluğu gösteren hastalarda 0,11340'a yükselmiştir (p<0.001). Kontrol grubunda 0,01070 olan DISC1 gen ekspresyon düzeyi Otizm Spektrum Bozukluğu gösteren hastalarda 0,04270'e yükselmiştir (p<0.001). DOCK4 ve DISC1 genlerinin ekspresyon düzeyi Otizm Spektrum Bozukluğu gösteren çocuklarda daha yüksektir. Otizm Spektrum Bozukluğunun kız çocuklarında frekansı daha düşüktür; fakat söz konusu genlerin ekspresyon düzeylerinin kız çocuklarında yüksek olması, Otizm Spektrum Bozukluğu'nun kinik olarak daha ağır seyretmesi ile ilişkilendirilebilir. Wnt sinyal yolağında rol oynayan DOCK4 ve DISC1 genlerinin, diğer nöropsikiyatrik hastalıklarla ilişkili bulunması, nörogelişimsel süreçler üzerindeki etkileri ve bu nöropsikatrik hastalıklarda görülen bozulmuş yürütme işlevi ve sosyal işlevsellik gibi nörobilişsel kusurları paylaşmalarından dolayı Wnt yolağı genlerinin genetik kümeleri Otizm Spektrum Bozuklukları olasılığını yansıtabilir diyebiliriz. Bu durum hastalığın patofizyolojisine ve gen ekspresyon kriterlerine göre sınıflandırmak için etkili bir yaklaşım sağlayabilir.

Abstract:
Autism Spectrum Disorders are multifactorial neurodevelopmental diseases with genetic bases and abnormal brain development, which are manifested by inadequacy in social relationships, language development and communication skills. Studies have shown that the components in the Wnt signaling pathway play a major role in major psychiatric diseases, especially in nervous system development and cellular processes such as differentiation and migration during cell proliferation and are controlled by the combination of many signaling pathways. Therefore, any disturbance in Wnt signaling can trigger the emergence of disorders related to the structures and functions of the Central Nervous System. In this sense, we aimed to investigate the effect of expression analysis of DOCK4 and DISC1 genes on Wnt signaling pathway in Autism Spectrum Disorders. The study included 93 individuals diagnosed with Autism Spectrum Disorder in Mersin University Faculty of Medicine, Department of Pediatric Psychiatry and Pediatric Neurology, and 93 healthy individuals without a family history of Autism Spectrum Disorder, considering the gender and age group of the patients in the experimental group. In this study, the expression levels of DOCK4 and DISC1 genes, which play a role in Wnt signaling pathway, were determined by taking blood samples from patient and control individuals. Expression level of DOCK4 and DISC1 genes were analyzed in Real-time PCR using comparative ΔΔCT method. Data obtained from molecular analysis were statistically evaluated using Mann-Whitney U and Independent Sample t tests. Autism Spectrum Disorder is observed at a higher rate in boys (68.8%) than in girls (31.2%). When the expression level of DOCK4 gene in the patient group with Autism Spectrum Disorder was examined in terms of genders; while it was 0.07455 for boys, it increased to 0.25350 for girls (p=0.002). When the DISC1 gene expression level in the patient group with Autism Spectrum Disorder was examined in terms of genders; while it was 0.37175 in boys, it increased to 0.65630 in girls (p=0.005). DOCK4 gene expression level, which was 0.03890 in the control group, increased to 0.11340 in patients with Autism Spectrum Disorder (p<0.001). DISC1 gene expression level, which was 0.01070 in the control group, increased to 0.04270 in patients with Autism Spectrum Disorder (p<0.001). Expression level of DOCK4 and DISC1 genes is higher in children with Autism Spectrum Disorder. The frequency of Autism Spectrum Disorder is lower in girls, but the high level of expression of these genes in girls may be associated with a cynically more severe course of Autism Spectrum Disorder. DOCK4 and DISC1 genes play a role in Wnt signaling pathway is associated with other neuropsychiatric disorders, neurodevelopmental effects on disease processes and this noropsikatrik impaired in executive function, social functioning and neurocognitive defects, such as Wnt pathway due to the fact that autism spectrum disorders share genetic clusters may reflect the possibility that we can say that. This may provide an effective approach to classify the disease according to its pathophysiology and gene expression criteria.