Keratokonus patogenezinde kornea epiteli nöropeptit seviyelerinin rolü
The role of corneal epithelium neuropeptide levels in keratoconus pathogenesis
Yazar: GÜLÇİN ERGELDİ
Danışman: PROF. DR. ÖZGE İLHAN SARAÇ
Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Epitel = Epithelium ; Göz = Eye ; Göz hastalıkları = Eye diseases ; Kalsitonin geniyle ilgili peptid = Calcitonin gene related peptide ; Keratokonus = Keratoconus ; Kornea = Cornea ; Nöropeptidler = Neuropeptides ; P maddesi = Substance P ; Vazoaktif intestinal peptid = Vasoactive intestinal peptide

Özet:
Amaç: Keratokonus ve sağlıklı bireylerden alınan kornea epitel tabakasında Substans P (SP), Kalsitonin gen ilişkili peptit (CGRP) ve Vazoaktif intestinal peptit (VIP) seviyelerini belirlemek ve bu nöropeptitlerin keratokonus etiyopatogenezindeki rolünü ve keratokonusun klinik şiddetiyle ilişkisini araştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: Prospektif, randomize karakterli çalışmamızda Ekim 2018- Mayıs 2019 tarihleri arasında başvuran keratokonus nedeniyle korneal kollajen çapraz bağlama (KÇB) tedavisi planlanan 92 hastanın 100 gözü; ve refraksiyon kusuru nedeniyle fotorefraktif keratektomi (PRK) tedavisi planlanan 24 sağlıklı bireyin (kontrol grubu) 44 gözü çalışma kapsamında değerlendirildi. KÇB ve PRK operasyonu sırasında mekanik kazıma yöntemiyle uzaklaştırılan kornea epitelleri toplandı. Keratokonus ve kontrol grubu kornea epiteli SP, CGRP ve VIP seviyeleri ELISA yöntemiyle değerlendirildi. Keratokonus grubu Amsler- Krumeich sınıflamasına göre üç alt gruba (evre 1, evre 2, evre 3)  ayrıldı. Sonuçlar keratokonus ile kontrol grubu arasında ve keratokonus grubunda evrelere göre kendi içinde istatiksel analizlerle karşılaştırıldı.
Bulgular: Keratokonus ve kontrol grubu arasında yaş ve cinsiyet açısından anlamlı fark bulunmadı (sırasıyla p=0,373, p=0,208). Ortalama SP seviyesi keratokonus grubunda 456,42±104,64 pg/mg, kontrol grubunda 550,17±81,76 pg/mg olarak bulundu ve iki grup arasındaki bu fark istatiksel olarak anlamlıydı (p<0,001). Ortalama CGRP seviyesine bakıldığında; keratokonus grubunda 253,24±65,80 pg/mg, kontrol grubunda 158,87±40,06 pg/mg olarak bulundu ve iki grup arasındaki bu fark istatiksel olarak anlamlıydı (p<0,001). Ortalama VIP seviyesi; keratokonus grubunda 42,26±29,05 pg/mg, kontrol grubunda 32,37±24,02 pg/mg olarak bulundu ve iki grup arasındaki bu fark istatiksel olarak anlamlıydı (p<0,001). Amsler- Krumeich sınıflamasına göre üç gruba ayrılan keratokonus grubunda SP, CGRP ve VIP seviyeleri arasında istatiksel anlamlı fark saptanmadı (sırasıyla p=0,56 , p=0,15 , p=0,91). Topografik veriler ile nöropeptit seviyeleri arasındaki ilişkiye bakıldığında ; SP' nin Kmaks, ön ve arka elevasyon ile negatif ilişkisi olduğu görüldü (sırasıyla p=0,001, r= -0,126; p=0,004, r= -0,244; p= 0,002, r= -0,252). CGRP'nin ise Kmaks, ön ve arka elevasyon ile pozitif ilişkisi olduğu görüldü (p= 0,015, r=0,206; p= 0,013, r= 0,210; p= 0,008, r=0,224).
Tartışma: Bu çalışmada keratokonus etiyopatogenezinde kornea epiteli SP, CGRP ve VIP seviyelerinin rolü incelenmiştir. Keratokonik kornea epitelinde sağlam kornea epiteline göre SP seviyesi daha düşük izlenirken; CGRP ve VIP seviyeleri daha yüksek izlenmiştir. SP' nin kornea epiteli sıkı bağlantıları ile pozitif ilişkili olması, keratokonusta SP düzeylerinin azalması ile azalan sıkı bağlantıların artmış ultraviyole geçirgenliğine neden olması ile keratokonus etyolojisinde suçlanan ultraviyolenin etki mekanizması ile ilgili olabileceğini düşündürmektedir. CGRP  ve VIP inflamasyon ile ilişkili nöropeptitler olup, keratokonusun inflamasyon ile ilişkisini desteklemektedir.
Sonuç: Keratokonus etiyopatogenezinde SP, CGRP ve VIP gibi nöropeptitler inflamatuar süreçlerde rol oynayabilir. Ayrıca CGRP ve SP hastalığın şiddeti ile ilişkili olabilir. Keratokonik kornealarda nöropeptit seviyelerindeki bu değişiklikler, keratokonus tedavisine yeni bir bakış açısı getirebilecektir.

Abstract:
Aim: To determine Substance P (SP), Calcitonin gene related peptide (CGRP) and Vasoactive intestinal peptide (VIP) levels of cornea epithelium samples taken from keratoconus patients and healthy subjects to investigate the role of these neuropeptides in keratoconus in this study and the clinical severity of keratoconus.
Methods:  This prospective randomized study included 100 eyes of 92 patients who applied to our clinic during October 2018- May 2019 to be treated with corneal collagen cross-linking (CXL) due to Keratoconus; and 44 eyes of 24 patients as the control group who underwent photorefractive keratectomy (PRK) due to refractive error. Before undergoing CXL or PRK the patients' corneal epithelium was mechanically scraped and gathered for analyses. Epithelial SP, CGRP and VIP levels were analyzed by ELISA method for all keratoconus patients and the control group. The Keratoconus group was subdivided into three groups (stage1, stage 2, stage 3) according to the Amsler-Krumeich classification. The results were statistically compared between the keratoconus and the control group and in between Keratoconus subgroups. 
Results: No significant differences in age and sex were observed between the keratoconus and the control group (p=0.373, and p=0.208, respectively). The mean SP level of the keratoconus group was 456.42 ±104.64 pg/mg, while it was 550.17 ±81.76 pg/mg in the control group. The difference between two groups was statistically significant (p<0.001). The mean CGRP levels were 253.2 ±65.80 pg/mg in the keratoconus group, and 158.87 ±40.06 pg/mg in the control group. The difference was statistically significant (p<0.001). The mean VIP levels were 42.26 ±29.05 pg/mg, and 32.37 ±24.02 pg/mg in the keratoconus and the control group, respectively. The difference was also statistically significant (p <0.001). There was no statistically significant difference between SP, CGRP and VIP levels in between the 3 keratoconus groups (p = 0.56, p = 0.15, and p = 0.91, respectively). When we analyzed the relation between the topographical findings and the neuropeptide levels, our finding revealed that SP showed negative correlation with the Kmax, anterior and posterior elevation (p=0.011, r= -0.126; p=0.004, r= -0.244; and p=0.002, r= -0.252, respectively), while CGRP showed positive correlation with the Kmax, anterior and posterior elevation (p=0.015 r=0.206; p=0.013 r= 0.210; and p= 0.008 r=0.224, respectively )
Discussion: In this study, the role of the corneal epithelial SP, CGRP and VIP in the  etiopathogenesis of keratoconus was investigated. Our results revealed lower SP and higher CGRP and VIP levels in keratoconic corneas when compared to the healthy ones. The fact that SP is positively associated with tight connections to the corneal epithelium, decreased SP levels in the keratoconus may decrease these tight junctions and may increase the ultraviolet permeability of epithelium. As CGRP and VIP are neuropeptide associated with inflammation, their increased levels in the corneal epithelium support the role of inflammation in the etiopathogenesis of keratoconus. 
Conclusion: Neuropeptides such as SP, CGRP and VIP in the corneal epithelium may have significant role in the inflammatory processes in the etiopathogenesis of keratoconus. The levels of SP and CGRP may be related with the severity of keratoconus. The significant differences in neuropeptide levels in keratoconic corneas may bring a new perspective to the treatment of keratoconus.