Diz osteoartritli hastalarda matrilin-3 (MATN3) gen ekspresyonu ve polimorfizmi
The matrilin-3 (MATN3) gene expression and polymorphism in 
the patients with knee osteoarthritis
Yazar: HATİCE LÜY
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN DEMİR
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Matrilin 3 = Matrilin 3 ; Matrilinler = Matrilins ; Osteoartrit = Osteoarthritis ; Osteoartrit-diz = Osteoarthritis-knee ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Açıklama: Osteoartrit, sıklıkla yaşlılarda görülen eklem kıkırdağında erozyon, eklem
marjinlerinde kemik hipertrofisi, subkondral skleroz ve sinovyal membran ve eklem
kapsülünün bir dizi biyokimyasal ve morfolojik değişiklikleri ile karakterize dejeneratif
eklem hastalığıdır. Osteoartrit gelişiminde rol oynayan major risk faktörleri arasında
yaş, obezite, genetik yatkınlık, eklem dizilim bozukluğu, travma ve cinsiyet yer alır.
Polimorfizmler en yaygın genetik varyasyon tipidir ve en sık tek nükleotid değişiklikleri
şeklinde görülmektedir. Matrilinler, nonkollajenöz ekstrasellüler matriks protein
ailesidir. Matrilin-3, bu ailenin en küçük üyesidir ve primer olarak kıkırdakta ekprese
edilir. Matrilin-3 proinflamatuar sitokinlerin, MMPs'ın, COX-2'nin ve iNOs'un
ekspresyonunu indükler. Bizim çalışmamızın amacı diz osteoartritli hastalarda Matrilin-
3 (MATN3) gen polimorfizm sıklığı ve ekspresyon düzeyinin belirlenmesi ve elde edilen
bu verilerle klinik bulgular, hastalık şiddeti ve riski arasındaki ilişkinin incelenmesidir.
Gereç ve Yöntem: ACR sınıflama kriterlerine göre primer diz osteoartriti tanısı alan
100 hasta ile osteoartriti veya başka eklem hastalıklarını düşündürecek herhangi bir
semptom veya bulgusu olmayan 50 sağlıklı çalışmaya dahil edildi. Tüm katılımcıların
demografik bilgileri kaydedildi. Ayrıca çalışmaya dahil edilen hastaların diz ağrısı,
yaşam kalitesi ve fiziksel fonksiyonu sırasıyla VAS, HAQ, WOMAC ve Lequesne
indeksi ile değerlendirildi ve radyografileri Kellgren-Lawrence evrelemesi ile skorlandı.
Tüm katılımcılardan alınan periferik venöz kandan genomik DNA ve RNA elde edildi.
Gen ekspresyon çalışması kantitatif real-time PZR yöntemi ile yapıldı. Genotipler
polimorfizm için dizayn edilen problar kullanılarak real-time PZR ile belirlendi.
Bulgular: Hasta ve kontrol grupları arasında yaş, meslek, sigara öyküsü ve eğitim
düzeyi açısından anlamlı fark mevcut iken cinsiyet ve VKİ açısından anlamlı fark
yoktu. Gruplar arasında MATN3 rs62109425 G>A polimorfizmi genotip dağılımı ve alel
sıklığı açısından istatistiksel anlamlı fark yoktu. Ayrıca cinsiyete göre de gruplar
arasında genotip dağılım ve alel sıklığı açısından anlamlı fark yoktu. Hasta grubu
MATN3 gen ekspresyon düzeyi kontrol grubuna göre anlamlı yüksek saptandı. Grup içi
MATN3 gen ekspresyon düzeyleri ile MATN3 rs62109425 G>A polimorfizm genotipleri
arasında anlamlı fark saptanmadı. Gruplar arası MATN3 gen ekspresyon düzeyleri ise
GG ve GA genotipe sahip olan hasta ve kontrol grupları arasında anlamlı fark
saptanmasına rağmen AA genotipe sahip olanlar arasında anlamlı fark saptanmadı.
Hasta grubunda MATN3 gen ekspresyon düzeyleri ya da rs62109425 G>A polimorfizm
genotipleri ile VAS, HAQ, WOMAC ve Lequesne indeksi skorları ve radyografik
evreleri arasında anlamlı ilişki saptanmadı.
Sonuç: Bizim çalışmamız Türk populasyonunda MATN3 rs62109425 G>A
polimorfizminin diz osteoartriti için artmış riske neden olmadığını öne sürmektedir. Diz
osteoartritli hastalarda kontrol grubuna göre yüksek saptanan MATN3 gen ekspresyon
düzeyi, MATN3'ün kanıtlanmış anti-anabolik ve pro-katabolik etkisini desteklemektedir.
MATN3 geni promotor bölge tek nükleotid polimorfizminin (rs62109425 G>A) aynı
genin ekspresyon düzeyini etkilemediği görülmüştür. Ayrıca diz osteoartritli hastalarda
MATN3 gen ekspresyonu ya da rs62109425 G>A polimorfizmi ile klinik bulgular ve
hastalık şiddeti arasında ilişki saptanmamıştır. Fakat bu sonuçların daha büyük
örneklem sayısına sahip farklı etnik gruplarda tekrarlanmasına ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler: diz osteoartriti, matrilin-3, gen ekspresyonu, polimorfizm

Abstract:
İntroduction: Osteoarthritis is a degenerative joint disease, occurring primarily in older
individuals, characterized by erosion of the articular cartilage, hypertrophy of bone at
the margins, subchondral sclerosis, and a range of biochemical and morphologic
alterations of the synovial membrane and joint capsule. Risk factors for developing
osteoarthritis include age, joint location, obesity, genetic predisposition, joint
malalignment, trauma, and gender. Polymorphism is the most common type of genetic
variation and mostly seen as single nucleotide changes. The matrilins are a family of
noncollagenous extracellular matrix proteins. Matrilin-3 is the smallest family member
and primarily expressed in cartilage. Matrilin-3 induces the expression of the proinflammatory
cytokines, MMPs, iNOS, and COX2. The aim of our study is to determine
the frequency of MATN3 rs62109425 G>A polymorphism and the levels of MATN3
gene expression and to investigate assosications between these obtained findings and
clinic signs, severity and risk of the disease in the patients with knee osteoarthritis.
Material and Method: 100 patients with primary knee osteoarthritis according to ACR
classification criteria and 50 healthy participants without any semptoms and/or signs of
osteoarthritis and/or other joint diseases were enrolled in the study. The demografic
datas of all participants were recorded. Also the knee pain, physical function and quality
of life of all patients were evaluated respectively with VAS, HAQ, WOMAC and
Lequesne index and their radiographs were scored with the Kellgren-Lawrence staging
system. Genomic DNA and RNA were obtained from peripheral venous blood samples
of all participants. The study of gene expression were made with quantitative real-time
PCR. The genotypes were determined with real-time PCR by the designed probe for
polymorphism.
Results: There were significant differences in terms of age, occupation, smoking
history and education levels but no difference in term of gender and BMI between the
patient ve control groups. Within the groups, no statistically significant differences were
found with respect to genotype distribution and alele frequency of MATN3 rs62109425
xv
G>A polymorphism. Also, there were not significant differences with respect to
genotype distribution and alele frequency between groups according to gender, too. The
levels of MATN3 gene expression were statistically significant higher in the patient
group than the control group. In the intragroup evaluation, no significant difference was
between the levels of MATN3 gene expression and genotypes of rs62109425 G>A
polymorphism. Although the significant difference in the levels of MATN3 gene
expression was found between the patient and control groups with GG and GA
genotypes, no significant difference was obtained between the patients and controls
with AA genotypes. Also, no significant relationship was obtained between the levels of
MATN3 gene expression or genotypes of rs62109425 G>A polymorphism and clinic
signs or radiographic stages in the patient group.
Conclusions: Our study suggested that MATN3 rs62109425 G>A polymorphism did
not lead to an increased risk for knee osteoarthritis in Turkish population. The higher
levels of MATN3 gene expression in patients with knee osteoarhritis than control group
supported the proven anti-anabolic and pro-catabolic effects of MATN3. It was seen
that the examined single nucleotide polymorphism in promoter region of MATN3 gene
did not affect to the expression levels of the same gene. In addition, no association was
observed between MATN3 gene expression or rs62109425 G>A polymorphism and the
clinic signs and severity of disease in knee osteoarthritis. These findings require
replication in different ethnic populations with larger sample size.
Key Words: knee osteoarthritis, matrilin-3, gene expression, polymorphism