Primer immün yetersizlik hastalarında metilasyon profillerinin incelenmesi
Examination of methylation profiles in primary immunodeficiency patients
Yazar: BEGÜM IŞIKGİL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM FIRTINA
İstinye Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Genetik = Genetics
Dizin: Birincil immün yetmezlik hastalıkları = Primary immunodeficiency diseases ; DNA metilasyon = DNA methylation

Özet:
Primer immün yetersizlikler (PİY) içerisinde en sık görülen gruplardan birisi olan yaygın değişken immün yetersizlikler (YDİY); başlıca B hücre kaynaklı hümoral bağışıklık elemanlarının sayıca ya da fonksiyonel olarak etkilenmesi sonucu oluşan hipogammalobulinemi, tekrarlayan enfeksiyonlar, otoimmünite, yetersiz aşı yanıtı, solunum ve gastrointestinal sistemde bakteriyel enfeksiyonlara artan duyarlılık ile karakterize bir hastalık grubudur. Hastalığın kliniğinin temelinde B hücrelerinde meydana gelen fonksiyon kayıpları olsa da altta yatan genetik mekanizmalar hala tam anlaşılamamıştır. Hastaların sadece %2-10'unda monogenik kalıtım modelinin görülmesi, hastalığın patogenezinde birçok genetik faktörün sebep olduğu poligenik kalıtım ve/veya epigenetik faktörlerin sebep olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada, daha önce tüm ekzom ya da klinik ekzom dizileme ile genetik tanısı koyulamamış YDİY hastalarındaki metilasyon değişimlerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Hastalardan (n=11) ve kontrollerden (n=3) alınan periferik kan örneklerinden akım sitometri yöntemi ile B hücreleri izole edilmiş, bu hücrelerdeki metilasyon değişimleri metilasyon-array yöntemi ile araştırılmıştır. Çalışmaya ayrıca iki çift kardeş olgular dahil edilmiş, aralarındaki epigenetik değişim incelenmiştir. Yapılan biyoenformatik gen ve yolak ilişkilendirme analizleri sonucu; B hücre reseptör sinyalizasyonu, T hücresi kostimülasyonu, lenfosit aktivasyonu ve antijenik uyarana inflamatuar yanıtta görevli genlerde ve NF-B, PI3K-mTOR ve Jak-STAT yolaklarında değişmiş metilasyon paterni bulunmuştur. Epigenetik düzenlemeler, hücre aktivasyonu, farklılaşması ve immün yanıtın düzenlenmesi gibi birçok noktada etki etmektedir. Çalışmanın sonucunda immün sistem yanıtında rol oynayan master yolakların epigenetik disregülasyona uğradığı görülmektedir. Multifaktöriyel bir hastalık olarak tanımlanan YDİY patogenezinde epigenetik değişimlerin hastalığın klinik seyri ile ilişkili olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Common variable immunodeficiencies (CVIDs), one of the most common groups of primary immunodeficiencies (PIDs), are a group of diseases characterized by hypogammaglobulinemia, recurrent infections, autoimmunity, inadequate vaccine response, and increased susceptibility to bacterial infections in the respiratory and gastrointestinal systems, mainly as a result of numerical or functional impairment of B cell-derived humoral immune elements. Although B cell dysfunction is at the heart of the clinical picture, the underlying genetic mechanisms are still poorly understood. The fact that monogenic inheritance pattern is observed in only 2-10% of patients is thought to be caused by polygenic inheritance and/or epigenetic factors in the pathogenesis of the disease. In this study, we aimed to investigate the methylation changes in patients with CVID who had not been previously genetically diagnosed by whole exome or clinical exome sequencing. B cells were isolated from peripheral blood samples obtained from patients (n=11) and controls (n=3) by flow cytometry method and methylation changes in these cells were investigated by methylation-array method. Two pairs of siblings were also included in the study and epigenetic changes between them were analyzed. Bioinformatic gene and pathway association analyses revealed altered methylation patterns in genes involved in B cell receptor signaling, T cell costimulation, lymphocyte activation and inflammatory response to antigenic stimuli and in NF-kB, PI3K-mTOR and Jak-STAT pathways. Epigenetic regulations affect many points such as cell activation, differentiation, and regulation of immune response. As a result of the study, epigenetic dysregulation of master pathways involved in immune system response was observed. It is thought that epigenetic changes in the pathogenesis of CVID, which is defined as a multifactorial disease, may be related to the clinical course of the disease.