Ailesel akdeniz ateşi tanılı hastalarda mitokondriyal stres ile ilişkili mitokondriyal derive peptidlerin rolü
The role of mitochondrial derived peptides associated with mitochondrial stress in patients with familial mediterranean fever
Yazar: SAFANUR ÜSTÜNDAĞ
Danışman: PROF. DR. SELÇUK YÜKSEL
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Ailesel akdeniz ateşi = Familial mediterranean fever ; Humanin = Humanin ; Mitokondriler = Mitochondria ; Mitokondriyal DNA = Mitochondrial DNA ; Peptidler = Peptides ; İnflamazom = Inflammasome

Özet:
Ailesel Akdeniz ateşi (AAA) hastalığından sorumlu MEFV geni Pirin proteinini kodlar. Pirin, NLRP3 (Nod benzeri reseptör proteini 3) ve ASC (Apaptoz ilişkili benek benzeir protein) gibi proteinlerle beraber, inflamatuar yanıtları yoğunlaştıran multiprotein kompleksler olan inflamazomların düzenlenmesinde rol oynar. İnflamazomlar, IL-1β ve IL-18 olgunlaşmasına ve salımına neden olan kaspaz-1'in aktivasyonu sağlar.
Mitokondrinin NLRP3 inflamazomuna ve sitokinlerin oluşumuna katkı sağladığı halen tartışma konusudur. Mitokondriyal DNA'da kodlanan ve mitokondriyal stresle ilişkili bir takım mitokondriyal derive peptidlerin (MDP) keşfi bu ilişkiler arasında daha karmaşık bir etkileşim olduğunu düşündürmektedir. MDP'lerden Humanin'in sitoprotektif etkileri olduğu ve NLRP3 inflammasomu, IL-1β ve IL-18 üzerinde ise inhibe edici etkisi gösterilmiştir. Diğer bir MDP olan MOTS-C'nin ise antiinflamatuar özellikte olduğu, TNF-α ve IL-6 seviyelerini azaltıp, IL10 seviyesini arttırdığı gösterilmiştir. 
AAA hastalarının farklı klinik durumlarında (atak, atak dışı, subklinik inflamasyon) Humanin ve MOTS-C'nin nasıl bir değişim gösterdiğini belirlemeyi amaçlayan bu çalışma, literatürdeki ilk çalışmadır. 
	Çalışmaya çocuk romatoloji ve çocuk acil polikliniğine başvuran AAA tanılı çocuklar dâhil edildi. Çalışmadaki hasta grubu dört alt grup olarak şekillendirilirken (remisyon AAA, yeni tanı AAA, Atak AAA, Subklinik inflamasyonlu AAA) karşılaştırma için kontrol grubu da oluşturuldu. Güç analizi ile incelenecek gruplar arası farkın etki büyüklüğünün orta düzeyde (f=0.3) olabileceği varsayılarak, çalışmaya en az 148 kişi (her hasta alt grubu için en az 37 kişi) alındığında %95 güven düzeyinde %80 güç elde edilebileceği hesaplandı. Başvuruda alınan venöz kandan hemogram ve akut faz göstergeleri çalışıldı. Aynı zamanda, çalışma sonuna kadar -80 derecede saklanan ek 10 cc venöz kandan serum MOTS-C, humanin, IL-1β, IL-18 ve IL-10 düzeyleri analiz edildi. Karşılaştırmalar hasta ve sağlıklı grup dışında hasta grubu içindeki alt gruplar arasında da yapıldı.
Çalışmamızda MOTS-c düzeylerinin hasta grupta sağlıklı gruba göre anlamlı derecede yüksek olduğunu tespit ettik (p=0,0001). Humanin düzeylerinin ise sağlıklı grupta hasta gruba göre istatistiksel açıdan anlamlı derecede yüksek olduğu saptanmıştır (p=0,024) (Tablo 1). Atak AAA grubunda humanin, yeni tanı AAA, subklinik inflamasyonu olan AAA ve sağlıklı kontrollere göre anlamlı derecede düşüktü (p=0,0001) (Tablo 2). Çalışmamızda hemen tüm gruplarda humanin, IL-1β, IL-10 ve IL-18 arasında istatistiksel anlamlı, pozitif yönde orta-kuvvetli düzeyde korelasyon gösterdiği saptandı (p=0,001).
Bu çalışma AAA hastalarında MDP'lerden Humanin'in sağlıklı kontrollerden anlamlı düzeyde düşük olduğu, MOTS-C'nin ise hastalarda sağlıklı kontrollere göre anlamlı düzeyde yüksek olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar AAA hastalarında mitokondriyal stresin daha ileri araştırmalar ile değerlendirilmesi gerektiğinin açık bir örneğidir. AAA'nın mitokondriyal stres ve mitokondriyal derive peptidler ile ilişkisinin daha ileri çalışmalarla ortaya konması otoinflamatuar hastalıkların patogenezinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayabilir.

Abstract:
The MEFV gene responsible for familial Mediterranean fever (FMF) disease encodes the Pirin protein. Pyrin, along with proteins such as NLRP3 (NOD like receptor protein 3) and ASC (Apoptosis-associated speck-like protein) is involved in the regulation of inflammasomes, multiprotein complexes that intensify inflammatory responses. Inflammasomes provide activation of caspase-1, which causes IL-1β and IL-18 maturation and release.
It is still controversial that mitochondria contribute to the NLRP3 inflammasome and the formation of cytokines. The discovery of a number of mitochondrial derived peptides (MDP) encoded in mitochondrial DNA and associated with mitochondrial stress suggests a more complex interaction between these relationships. Humanin, one of the MDPs, has been shown to have cytoprotective effects and an inhibitory effect on NLRP3 inflammasome, IL-1β and IL-18. Another MDP, MOTS-C, has been shown to have anti-inflammatory properties, decrease TNF-α and IL-6 levels and increase IL10 levels.
	This study, which aims to determine how Humanin and MOTS-C change in different clinical conditions (attack, non-attack, subclinical inflammation) of FMF patients, is the first study in the literature.
Children with a diagnosis of FMF who applied to the pediatric rheumatology and pediatric emergency clinic were included in the study. While the patient group in the study was formed into four subgroups (remission FMF, newly diagnosed FMF, Attack FMF, FMF with subclinical inflammation), a control group was also formed for comparison. Assuming that the effect size of the difference between the groups to be examined by power analysis would be at a medium level (f = 0.3), it was calculated that 80% power could be obtained at a 95% confidence level, when at least 148 people (at least 37 people for each patient subgroup) were included in the study. Hemogram and acute phase indicators were studied from venous blood taken at admission. At the same time, serum MOTS-C, humanin, IL-1β, IL-18 and IL-10 levels were analyzed from an additional 10 cc of venous blood stored at -80 degrees until the end of the study. Comparisons were made between subgroups within the patient group as well as the patient and healthy groups.
In our study, we found that MOTS-c levels were significantly higher in the patient group than in the healthy group (p=0.0001). Humanin levels were found to be statistically significantly higher in the healthy group than in the patient group (p=0.024) (Table 1). Humanin was significantly lower in the attack FMF group compared to newly diagnosed FMF, FMF with subclinical inflammation, and healthy controls (p=0.0001) (Table 2). In our study, it was found that there was a statistically significant and positive moderate-strong correlation between humanin, IL-1β, IL-10 and IL-18 in almost all groups (p=0.001).
This study showed that Humanin from MDPs was significantly lower in FMF patients than healthy controls, and MOTS-C was significantly higher in patients compared to healthy controls. These results are a clear example of the need for further investigation of mitochondrial stress in FMF patients. Further studies revealing the relationship of FMF with mitochondrial stress and mitochondrial derived peptides may contribute to a better understanding of the pathogenesis of autoinflammatory diseases.