Auralı ve aurasız migren hastalarının ağrılı ve ağrısız dönemlerindeki serum MMP-9, TİMP-1 ve MMP-9/ TİMP-1 oranının değerlendirilmesi
The Assessment of Serum MMP-9, TIMP-1 Levels And MMP-9/TIMP-1 Ratio In Migraine Patients With And Without Aura During The Headache And The Painless Episodes
Yazar: FAZİLET KARADEMİR
Danışman: UZMAN DR. MUSA ÖZTÜRK
Sağlık Bakanlığı / İstanbul Bakırköy Prof. Dr. Mazhar Osman Ruh Sağlığı ve Sinir Has. Eğt. ve Arş. Hastanesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Nöroloji = Neurology ; Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Baş ağrısı = Headache ; Kan beyin bariyeri = Blood brain barrier ; Matriks metalloproteinaz 9 = Matrix metalloproteinase 9 ; Migren hastalıkları = Migraine disorders ; Tümör nekroz faktörleri = Tumor necrosis factors ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
AMAÇ: Hücrelerin bir arada tutulmasını, büyüme ve farklılaşmasını sağlayan ekstraselüler matriks proteinlerinin proteolitik aktivitesinden sorumlu enzimler olan matrix metalloproteinazların (MMP), migren fizyopatogenezinde rol oynadığı düşünülmektedir. Bu enzim ailesi içinde özellikle MMP-9, TNF-alfa aracılığı ile serebral epitelyumun bazal membran komponentlerinden olan kollajen tip 4-5, fibronektinin yıkımına sebep olur. Böylece kan beyin bariyeri (KBB) permeabilitesini etkileyerek nörojenik enflamasyon gelişimine katkıda bulunur. TİMP-1, MMP-9'un endojen doku inhibitörü olup, ikisinin oranı net MMP-9 aktivitesini yansıtmaktadır. Bu çalışmada migren tedavisinde potansiyel yeni hedeflerin belirlenmesi yolunda yapılan çalışmalar ışığında, MMP ailesinin proinflamatuar ve proteolitik özelliğe sahip üyelerinden MMP-9, onun doku inhibitörü TİMP-1' in serum düzeylerinin auralı ve aurasız migren hastalarının ağrısız ve ağrılı dönemleri ile sağlıklı kontrol grubunun karşılaştırılması planlandı. Ayrıca farklı iki bozukluk olduğu düşünülmekte olan auralı migren ile aurasız migren hastaları arasında MMP-9, TİMP-1 ve MMP-9/ TİMP-1 oranında fark olup olmadığının belirlenmesi amaçlandı.YÖNTEM: Çalışmaya Nisan 2009 - Şubat 2010 tarihleri arasında Bakırköy Ruh ve Sinir Hastalıkları Eğitim ve Araştırma Hastanesi 2.Nöroloji Kliniği Başağrısı Polikliniğine başvuran, IHS (Uluslararası Başağrısı Cemiyeti) 2004 sınıflaması ölçütlerine göre; tedavi başlanmamış, 18 yaş üstü, 21'i kadın, 4'ü erkek toplam 25 aurasız migren, 22'si kadın, 3'ü erkek toplam 25 auralı migren hastası alındı. Kontrol grubu başağrısı olmayan, nörolojik veya sistemik herhangi bir hastalık taşımayan ve çalışmaya alınma kriterlerine uyan 18'i kadın, 7'si erkek toplam 25 gönüllüden oluşturuldu. Sağlıklı gruptan bir kez; migren hastalardan ise başağrılı dönem ve son ağrı atağından en az yedi gün sonra başağrısız dönemde olmak üzere iki kez MMP-9, TİMP-1 düzeyi ve MMP-9/TİMP-1 oranı bakılması amacıyla serum örnekleri alındı. Serum MMP-9, TİMP-1 düzeyinin belirlenmesinde yarışmalı ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) yöntemi uygulandı. İstatistiksel analizler için SPSS (Statistical Package for Social Sciences) for Windows 15.0 programı kullanıldı.BULGULAR: Serum TİMP-1 düzeyi tüm migren hastalarında hem ağrı sırasında hem de ağrısız dönemde kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu (p<0,01). MMP-9/TİMP-1 oranı tüm migren hastalarında hem ağrı sırasında hem de ağrısız dönemde kontrol grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulundu (p<0,01). Serum TİMP-1 düzeyi auralı ve aurasız migren hastalarında hem ağrı sırasında hem de ağrısız dönemde kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu (p<0,01). MMP-9/TİMP-1 oranı auralı ve aurasız migren hastalarında hem ağrı sırasında hem de ağrısız dönemde kontrol grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulundu (p<0,01). İstatistiksel olarak anlamlı olmasa da, ağrılı ve ağrısız dönemlerde serum MMP-9 düzeyi aurasız migren hastalarında kontrol grubuna göre daha yüksek, auralı migren hastalarında ise kontrol grubuna göre daha düşük bulundu. Ağrılı dönemde, aurasız migren hastalarında ağrı şiddeti ile serum TİMP-1 düzeyi arasında, auralı migren hastalarında ağrı şiddeti ile serum MMP-9 düzeyi ve MMP-9/TİMP-1 oranı arasında pozitif yönde istatistiksel olarak anlamlı ilişki bulundu (p<0,01).SONUÇ: Çalışmamızda net MMP-9 aktivitesini artmış bulmamız, nöroinflamasyon ve KYD' de bu enzim kompleks bozukluğunun rol oynadığını, ağrısız dönemde bile TİMP' lerin düşük olması ise migrenli hastalarda proteolitik koruyuculuğun bozulmuş olduğunu ve migreni olmayanlara göre genetik farklılığın olabileceğini düşündürmüştür. Bu konuda yapılacak çalışmalar sonucu MMP-9 inhibitörleri ve TİMP-1 agonistleri ileride migrenin yeni tedavi seçenekleri arasında yer alabilecektir.

Abstract:
OBJECTIVE: Matrix Metalloproteinases (MMPs) enzymes are responsible for the proteolytic activities of extracellular matrix proteins. MMPs enzymes enable cell differentiation, growth and connection and are considered to have a role in the pathogenesis of migraine. In this enzyme family, particularly the MMP-9, leads to degradation of type IV and V collagens and fibronectin which are the basal membrane components of the cerebral epithelium by TNF-alpha. Thus, it accounts for the development of neurogenic inflammation by affecting the permeability of the blood brain barrier (BBB). TIMP-1 is the endogenous tissue inhibitor of MMP-9 and the TIMP-1/MMP-9 ratio reflects the net activity of MMP-9. In the light of the studies about the setting of potential new goals on the migraine treatment, in this study the serum levels of MMP-9 which is one of the proinflammatory and proteolytic members of the MMP family and its tissue inhibitor TIMP-1 during both the headache and painless episodes in migraine patients with and without aura were planned to be compared with that of a healthy control group. Moreover, since the migraine with aura and migraine without aura are considered to be two different neurological disorders, it was aimed to determine whether there are any differences between the two concerning the levels of MMP-9, TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratio.MATERIALS and METHOD: 25 migraine with aura patients (21 females, 4 males) and the same number of migraine without aura patients (22 females, 3 males) who were all over 18, participated the study. All 50 patients who had suffered from headache, consulted in Bakirkoy Research and Training Hospital for Psychiatry, Neurology and Neurosurgery, 2nd Neurology Department Headache Outpatient Clinic between April 2009 and February 2010, and diagnosed migraine according to the 2004 IHS (Internatinal Headache Society) classification standards and untreated. The control group consisted of 25 eligible volunteers (18 female, 7 male) who do not experience any headaches, neurologic or any other systemic diseases at all. Samples of serum were taken from both groups in order to investigate the levels of MMP-9, TİMP-1 and the MMP-9/TİMP-1 ratio. The sampling procedure was done once for the healthy control group and twice for the migraine group where the first samples were taken during the headache and second ones were taken in the painless episode, at least 7 days after the last migraine attacks. The competitive ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) method was implemented in order to determine the serum MMP-9 and TIMP-1 levels. SPSS (Statistical Package for Social Sciences) for Windows 15.0 was used for the statistical analysis.RESULTS: The serum TIMP-1 level of all migraine patients were found to be significantly lower than the control group`s samples in both headache episode and the painless episode samples (p< 0,01). The MMP-9/TIMP-1 ratio of all migraine patients were found to be significantly higher than the control group`s samples in both headache episode and the painless episode samples (p< 0,01).The serum TIMP-1 level of migraine patients with and without aura were found to be significantly lower than the control group`s samples in both headache episode and the painless episode samples (p<0,01). The MMP-9/TIMP-1 ratio of migraine patients with and without aura were found to be significantly higher than the control group`s samples in both headache episode and the painless episode samples (p<0,01). Although it is not statistically significant, in both painful and painless periods, the serum MMP-9 level in migraine patients without aura was found to be higher than the serum MMP-9 level in control group, whereas the serum level in migraine patients with aura was found to be lower than the control group. Concerning the migraine patients without aura, in the painful episode, a significantly positive correlation was found between the intensity of pain and the serum TIMP-1 level and the MMP-9 level and MMP-9/TIMP-1 ratio in migraine patients with aura as well (p<0,01).CONCLUSIONS: In this study an increase in net MMP-9 activity has been observed which can be considered as an indicator of the role of this enzyme complex disorder on neuroinflammation and the cortical spreading depression. On the other hand, the low level of tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs) even in the painless episode, has revealed the fact that the proteolytic protection of migraine patients was considerably degraded and there might be a genetical difference compared with the individuals without migraine. With the help extensive studies on this subject, the MMP-9 inhibitors and TIMP-1 agonists might become a new migraine treatment option in near future.