Obstrüktif uyku apne sendromu (OSAS) ve inflamasyon: NLRP3 promotör bölge varyasyonlarının belirlenmesi ve fenotiple ilişkilendirilmes
Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) and inflammation: Determining NLRP3 promotor region variations and associating with phenotype
Yazar: UĞUR ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA CALAPOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: NLRP3 = NLRP3 ; Polimorfizm = Polymorphism ; Uyku apne sendromları = Sleep apnea syndromes ; İnflamasyon = Inflammation ; İnflamazom = Inflammasome

Özet:
İnflamasyon aktivitesi, uzun süreli inflamasyon ile ilişkili çeşitli mikrobiyal olmayan hastalık durumlarında hayati bir rol oynar. NLRP3 inflamatuar fonksiyonu ve IL-1β oluşumu, diabetes mellitus, hipertansiyon, hepatik steatoz, kanser, artrit ve obstrüktif uyku apnesi (OSA) gibi bazı metabolik bozukluklarda artar. 
İnflamasomla ilişkili gen NLRP3 ve OSAS arasındaki ilişkilere ilişkin bilgiler yetersizdir.
Bu çalışmanın amacı, OSAS patofizyolojisinde rol oynadığı düşünülen inflamatuar süreçlerde genetik varyantlar tarafından NLRP3 inflamatuar ekspresyon profillerinin olası rolünü belirlemek ve klinik özellikler ile ilişkisini değerlendirmektir. Bu çalışmanın hipotezi, etiyolojisinde rol oynadığı düşünülen OSAS'taki inflamasyonun NLRP3 inflamasyonu üzerinden etkili olduğudur.
Bu kesitsel çalışmada, 61 OSAS denek ve 40 kontrol olmak üzere toplam 101 örnek kullanıldı. Tek gecelik polisomnografi yapılan ve dahil edilme kriterlerine uyan hastaların katılmaları istendi. Enzim bağlantılı immünosorbent tahlili (ELISA) yöntemi kullanılarak interlökin-6 (IL-6), tümör nekroz faktörü (TNF-α), interlökin-1beta (IL-1β), interlökin-10 (IL-10) serum düzeylerini değerlendirmek için uyku testi sabahı tüm katılımcılardan kan örneği alındı. Katılımcıların demografik özellikleri, polisomnografi verileri ve serum seviyeleri kaydedildi ve analiz edildi.
Tüm deneklerde NLRP3'ün promotör bölgesinin 1.1 kbp kısmını Sanger metoduyla sekansladık ve deneklerimizde bu bölgede 2 SNP'ye rastladık. Obstrüktif uyku apnesini teşhis etmek için polisomnografi kullanıldı. NLRP3, interlökin-6 (IL-6), tümör nekroz faktörü (TNF-α), interlökin-1beta (IL-1β), serum düzeylerini değerlendirmek için uyku testi sabahı tüm katılımcılardan kan örneği alındı. interlökin-10 (IL-10), C-reaktif protein (CRP), açlık kan şekeri konsantrasyonu, toplam kolesterol (Tc), yüksek yoğunluklu kolesterol (HDL-c), çok az yoğunluklu kolesterol (VLDL-C), ve az tüm katılımcılarda yoğunluk kolesterolü (LDL-c) ölçüldü. Ayrıca ağırlık, boy ve vücut kitle indeksi gibi antropometrik parametreler de ölçüldü. Varyantlar ve OSAS arasındaki ilişkiler tek değişkenli ve çok değişkenli regresyon analizleriyle belirlendi.
Tüm deneklerde NLRP3'ün sekanslanan promotör bölgesinde iki tek nükleotid polimorfizmi tanımlandı. Lokus rs75233422'nin genotip sıklığı, OSAS ve kontrol grupları arasında önemli ölçüde farklıydı. Spesifik olarak, NLRP3'teki varyant genotip rs75233422 C aleli, potansiyel karıştırıcılar kontrol edildikten sonra bir alelik modelde daha yüksek OSAS riski (OR 3,40, %95 CI 1,765-8.593, p = 0,002) ile ilişkilendirildi. VKİ, yaş, cinsiyet sınıflandırması sonrasında bu varyant genotipe sahip OSAS hastalarının OSAS gelişme riskinin daha yüksek olduğu bulundu. Ayrıca, rs75233422 CC genotipine sahip deneklerin, CC genotiplerinden istatistiksel olarak daha düşük bir BMI'ye sahip olduğu bulundu. Öte yandan CC genotipleri, artan serum NLRP3, IL-6, TNF-α, IL-1β, IL-10 ve CRP, seviyeleri (p<0,001) ve REM uykusu (p<0.05) ile de ilişkiliydi.
Tüm bu sonuçlar, NLRP3 -405CC genotipinin, artan NLRP3 inflamatuar ekspresyon seviyeleri için önemli öngörücüler olduğunu ve Türk OSAS hastalarında inflamatuar yanıtı tetiklediğini ve popülasyonumuzdaki OSAS riski için yararlı bir belirteç olabileceğini göstermiştir. NLRP3 ekspresyonunu daha fazla aktive eden faktörlerin daha iyi tespiti, kriyopirinopatiler için geliştirilmiş terapötik taktiklerle sonuçlanan inflamasyonun düzenlenmesine yardımcı olabilir.

Abstract:
Inflammasome activity plays a vital role in various non-microbial disease states correlated with prolonged inflammation. NLRP3 inflammasome function and IL-1β formation are augmented in some metabolic disorders suc as diabetes mellitus, hypertension, hepatic steatosis, cancer, arthritis, and obstructive sleep apnea (OSA). Knowledge on the associations between inflammasome-related gene NLRP3 and OSAS are insufficient. 
The aim of this study was to determine the possible role of NLRP3 inflammasome expression profiles by genetic variants in the inflammatory processes that are thought to play a role in OSAS pathophysiology and to evaluate its relationship with clinical features. The hypothesis of this study is that inflammation in OSAS, which is thought to play a role in its etiology, is effective through NLRP3 inflammasome.
In this cross-sectional study, a total of 101 samples were used, including 61 OSAS subjects and 40 controls. patients who underwent one-night polysomnography and conformed to the inclusion criteria were asked to participate. A blood sample was obtained from all participants on the morning of the sleep test to evaluate the serum levels of interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin-1beta (IL-1β), interleukin-10 (IL-10) using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method. Demographic characteristics, polysomnography data, and serum levels of the participants were recorded and analyzed.
We sequenced the NLRP3 promoter and discovered 2 SNP in a 1.1-kbp region of the NLRP3 in all subjects. Polysomnography was used to diagnose obstructive sleep apnea. Blood sample was obtained from all participants on the morning of the sleep test to evaluate the serum levels of NLRP3, interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin-1beta (IL-1β), interleukin-10 (IL-10), C-reactive protein (CRP), fasting blood concentration of glucose, total cholesterol (Tc), high density cholesterol (HDL-c), very little density cholesterol (VLDL-C,)  and little density cholesterol (LDL-c) were measured in all participants. Also anthropometric parameters such as weight, height and body mass index were measured. The associations between variants and OSAS were determined by univariate and multivariate regression analyses.
Two single-nucleotide polymorphisms of sequenced promoter region of NLRP3 were identified in all subjects. The genotype frequency of locus rs75233422 was significantly different between the OSAS and control groups. Specifically, the variant genotype rs75233422 C allele in NLRP3 was associated with a higher risk of OSAS (OR 3,40, 95% CI 1,765-8,593, p = 0.002) in an allelic model after controlling for potential confounders. After BMI, age, gender stratification, OSAS patients with this variant genotype were found to have a higher risk of developing OSAS. Moreover, subjects with the rs75233422 CC genotype were found to have a statistically lower BMI than the CC genotypes. On the other hand, CC genotypes were also related to increased serum NLRP3, IL-6, TNF-α, IL-1β, IL-10 and CRP, levels (p<0.001) and REM sleep (p<0.05).
All these consequences showed that NLRP3-405CC genotype are important predictors for increased expression levels of NLRP3 inflammasome and triggers inflammatory response in Turkish OSAS patients and it may be a useful marker for OSAS risk in our population. The better detection of factors that further activate the expression of NLRP3 can help in the regulation of inflammasome which results in improved therapeutic tactics for cryopyrinopathies