Osteogenezis ımperfektalı hastalarda plazma mirna (MİR26a, MİR29A, MİR133A) ekspresyon düzeylerinin değerlendirilmesi
Evaluation of serum mirna MİR-26A, MİR-29A, MİR-133A) expression levels in patients with osteogenesis imperfecta
Yazar: LATİFE ÖZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BANU NUR
Akdeniz Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Bağ doku = Connective tissue ; Bağ doku hastalıkları = Connective tissue diseases ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Mikro RNA = Micro RNA ; Osteogenez = Osteogenesis ; Osteogenez-imperfekta = Osteogenesis-imperfecta ; Plazma = Plasma ; RNA = RNA

Özet:
Osteogenezis Imperfektalı Hastalarda Plazma miRNA (miR-26a, miR-29a, miR-133a) Ekspresyon Düzeylerinin Değerlendirilmesi

Giriş-Amaç: Osteogenezis İmperfekta (Oİ) uzun kemik deformiteleri ve kırıkları ile seyreden beraberinde mavi sklera, diş bozuklukları, işitme kaybı ve ligamentöz laksite görülebilen genetik bir bağ dokusu hastalığıdır. Sillence ve ark. tarafından klinik, kalıtım şekli ve radyolojik özelliklere göre Oİ klasik olarak dört sınıfa ayrılmaktadır. Günümüzde Oİ'nın OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) veri tabanında 17 farklı tipi bildirilmiştir. Kalıtım şekli tiplere göre farklılık göstermekle birlikte otozomal dominant (OD) ve otozomal resesif (OR) geçişlidir.
Yakın zamana kadar klasik bilgilerimiz santral dogma olarak tanımlanan DNA'da depolanmış materyalin haberci RNA'ya (mRNA) transkribe olması ve sonrasında da taşıyıcı RNA (tRNA) aracılığıyla ribozomlara taşınarak gerekli proteinlerin sentezlenmesi yönünde idi. Fakat yapılan genom ve işlevsel analiz çalışmaları protein kodlamayan RNA (non-coding RNA- ncRNA) moleküllerinin de olduğunu göstermiştir. Küçük kodlamayan RNA'ların bir sınıfı olan mikroRNA'lar (miRNA) gelişim, homeostaz, bağışıklık ve ossifikasyon gibi süreçlerde önemli rol oynamaktadırlar. miRNA'ların inflamasyondan kansere kadar çoğu hastalıkla ilişkili olduğu gösterilmiştir. Varolan kanıtlar, ossifikasyon sürecinde miRNA'ların hedef mRNA'ların ekspresyonunu bağlama ve bastırma ile etkilediğini dolayısıyla osteoblastik proliferasyon, farklılaşma ve osteoklastik aktivitede etkili translasyon ürünlerini de etkilediğini göstermiştir. Yapılan araştırmaların çoğunda doğrudan kemik hastalıklarıyla ilişkili miRNA'lar tanımlanmamıştır ancak miR-26a, miR-29a, miR-133a kemik ile ilişkili eksprese olduğu düşünülen miRNA'lardandır.
Çalışmamızda, Oİ'da mikroRNA'ların klinik heterojenitedeki rolünü saptamak, biyobelirteç olarak kullanılabilirliğinin anlaşılmasına katkı sağlamak ve yeni bir terapötik hedef olasılığı amacıyla kemik ilişkili miRNA'lardan miR-26a, miR29a, miR-133a'nın hasta ve sağlıklı kontrol grupları arasında ekspresyon farklılıklarının belirlenmesi amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Endokrinoloji ve Çocuk Genetik Polikliniğinde değerlendirilen ve Oİ tanısı ile takip edilen 0-18 yaş grubu 26 hasta, kontrol grubu olarak Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Sağlam ve Genel Çocuk Polikliniğine başvuran hastalığı olmayan 0-18 yaş arası 16 sağlıklı çocuk alındı. Olgulara ait plazma örneklerinden miRNA (miR-26a, miR-29a, miR-133a) izolasyonu için miRNeasy Serum/Plasma Kit (Qiagen, 217184) kullanıldı. Kantitatif PCR ile belirlenen değerler REST© (Pfaffl MW ve ark. Nuc Acid Res, 2002; 30(9): E36) programı kullanılarak normalize edildi. 
Bulgular: Hasta ve kontrol gruplarının miRNA düzeyleri arasında dikkat çekici düzeyde fark olduğu ve hasta grubunun miRNA düzeylerinin daha yüksek olduğu saptandı. miR-133a düzeyi yüksek olan hastaların serum kalsiyum ve D vitamini düzeyleri diğer gruplara göre daha düşük bulundu. Dentinogenesis imperfecta görülme sıklığı ile miRNA düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmadı. Ancak miR-26a expresyonunun dentinogenezis imperfektalı hastalarda arttığı (p=0,09) gözlendi.
Sonuç: Osteogenezis İmperfekta yaygın osteoporoz, tekrarlayan kemik kırıkları ve bunun sonucunda oluşan deformiteler ile karekterize ve kesin tedavisi olmayan nedir bir hastalıktır. Osteogenezis İmperfekta'da mikroRNA'ların klinik heterojenitedeki rolünü saptamak, biyobelirteç olarak kullanılabilirliğinin anlaşılmasına katkı sağlamak ve yeni bir terapötik hedef olasılığı amacıyla kemik ilişkili miRNA'larda deneysel kanıtlar kısıtlı olduğundan, ossifikasyon sürecince rol aldığı düşünülen miRNA'ların incelendiği daha çok çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Osteogenezis İmperfekta, mikroRNA, miR-26a, miR-29a, miR-133a

Abstract:
Evaluation of Serum miRNA (mir-26a, mir-29a, mir-133a) Expression Levels in Patients with Osteogenesis Imperfecta

Objective: Osteogenesis Imperfecta (OI) is associated with long bone deformities and fractures, accompanied by a genetic connective tissue disorder with visible blue sclera, tooth disturbances, hearing loss and ligamentous laceration. According to their clinical, inherited, and radiological characteristics, OI is classically divided into four classes by Sillence et al. So far 17 different types of OI has been reported in OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man) database. There are autosomal dominant (OD) and autosomal recessive (OR) transitions, although inheritance patterns differ according to types.
Until recently, our classical knowledge has been described as central dogma, in which DNA stored in genetic material is transcribed into messenger RNA (mRNA) and then carried by transporter RNA (tRNA) to move to ribosomes to synthesize the necessary proteins. However, genome and functional analysis studies have shown the presence of non-coding RNA (ncRNA) molecules. MicroRNAs (miRNAs), a class of small non-coding RNAs, play important roles in processes such as development, homeostasis, immune system and ossification. miRNAs have been shown to be associated with a variety of diseases from inflammation to cancer. Existing evidence suggests that miRNAs affect the expression of target mRNAs by binding and suppression in the process of ossification which in turn influence the osteoblastic proliferation, differentiation and osteoclastic activating translational products. miR-26a, miR-29a, miR-133a are believed to be associated with bone tissue.
In this study we aimed to identify the role of microRNAs in the clinical heterogenity of OI, contribute to the understanding of their utility as biomarker, and also to determine the expression differences of bone-associated miRNAs (miR-26a, miR29a, miR-133a) between the patients and healthy controls in order to search for their possibile use as a new therapeutic target.
Method: Control group was made up of healthy children between the ages of 0 and 18 who applied to the General Child Policlinic of Akdeniz University Medical School. Patient group was 0-18 age children, followed by OI diagnosis in Akdeniz University Medical School, Endocrinology and Child Genetics Departments. MiRNeasy Serum / Plasma Kit (Qiagen, 217184) was used for the isolation of miRNA (mir-26a, mir-29a, mir-133a) from the plasma samples of the participants. The values determined by quantitative PCR were normalized using the REST programme (Pfaffl MW et al., Nuc Acid Res, 2002; 30 (9): E36).
Results: There was a noticeable difference between the miRNA levels of the patient and control groups and the miRNA levels of the patient group were higher. Serum calcium and vitamin D levels of patients with higher mir133a levels were lower than those of the other groups. There was no statistically significant difference between the incidence of dentinogenesis imperfecta and miRNA levels. However, expression of miR26a was significantly increased in dentinogenesis imperfectant patients (p = 0.09).
Conclusion: OI is characterized by diffuse osteoporosis, recurrent bone fractures and resulting deformities, and there is no definitive treatment. Identification of biomarkers may be important in the diagnosis and follow-upof OI, detection of the disease at an early stage, monitoring the response to treatment, and determining miRNAs that are likely to be a new therapeutic targets. microRNAs are shedding light on early detection and possible treatments by shedding light on the dark areas of some diseases. Osteogenesis Imperfecta is also one of these diseases. Although there is need for more sufficient and extensive clinical trials currently microRNAs can be used as biomarkers

Key Words: Osteogenesis Imperfecta, microRNA, miR-26a, miR-29a, miR-133a