Biküspit aort kapak hastalığı olan türk çocuklarında GATA4, GATA5 ve TBX5  gen polimorfizmlerinin belirlenmesi
Determination of GATA4, GATA5 ve TBX5 gene polymorphisms in turkish children with bicuspid aortic valve disease
Yazar: VAHİDE BÜŞRA KİTİŞ GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. DOLUNAY GÜRSES
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Aort kapak stenozu = Aortic valve stenosis ; Aort kapak yetmezliği = Aortic valve insufficiency ; Kalp kapakçıkları = Heart valves ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Biküspit aortik kapak (BAK), aort kapağının üç yaprakçık yerine iki yaprakçıklı olması ile karakterize en sık görülen doğumsal kalp hastalığıdır. Biküspit aortik kapak hastalığının patogenezinde pek çok genin etkili olduğu bilinmesine rağmen, kalıtımını açıklayabilecek tek bir gen modeli henüz mevcut değildir. Bu çalışmada; biküspit aort kapak oluşumunda muhtemel rolünün olduğu düşünülen, GATA4, GATA5 ve TBX5 gen bölgelerini araştırmayı amaçladık. 
Bu amaçla; çalışmaya 155 biküspit aortik kapaklı ve 152 triküspit aortik kapaklı sağlıklı çocuk alındı. Çalışmaya alınan tüm çocuklarda ekokardiyografi ile kapak tipi, kapak fonksiyonu, eşlik eden aort koarktasyonu ve asendan aort dilatasyonu değerlendirildi. Kapak açılımları süperior-inferior (tip 1) ve sağ-sol (tip 2 ve tip 3) olarak sınıflandırıldı. Hasta ve kontrol gruplarındaki çocuklardan GATA4, GATA5 ve TBX5 gen izolasyonu için periferik kan örnekleri alındı. Genetik incelemeler Sanger dizi analizi ile yapıldı.
Biküspit aortik kapak ve kontrol gruplarındaki çocuklar arasında yaş ve cinsiyet açısından farklılık yoktu (p>0,05). Biküspit aortik kapaklı hastaların %54,2'sinde kapak açılımı süperior–inferior şeklindeyken; %45,8'inde sağ-sol yönündeydi. Biküspit aortik kapaklı hastalar, aort kapak fonksiyonu açısından; kapak fonksiyonu normal olan, izole aort stenozu olan, izole aort yetmezliği olan ve kombine kapak disfonksiyonu olan hastalar olmak üzere dört gruba ayrılarak değerlendirildi. Sağ-sol kapak açılımı olan hastalarda aort stenozu (p=0,0001) ve aort yetmezliği (p=0,008) daha fazla idi. Ek olarak, aort stenozunun (p=0,002) ve aort yetmezliğinin (p=0,002) şiddeti daha ağırdı. Hastaların %7,7'sine aort koarktasyonu ve %9'una asendan aort dilatasyonu eşlik ediyordu.  Asendan aort dilatasyonu eşlik eden hastaların tamamında kapak disfonksiyonu mevcuttu (p=0,0001).
Triküspit aortik kapaklı sağlıklı çocukların hiçbirinde genetik mutasyon saptanmadı. Biküspit aortik kapaklı çocuklarımızın ise 29'unda (%18,7) GATA4 rs55980825 gen bölgesinde, 27'sinde (%17,4) TBX5 rs759976245 gen bölgesinde heterozigot mutasyon saptandı. GATA4 rs55980825 heterozigot mutasyonuna sahip olmanın biküspit aortik kapak hastalığı gelişme riskini 2,2 kat arttırdığı [p=0,0001 ve OR 2,21 (%95 CI; 1,94-2,51)], TBX5 rs759976245 heterozigot mutasyonuna sahip olmanın ise; biküspit aortik kapak hastalığı gelişme riskini 2,2 kat arttırdığı [p=0,0001 ve OR 2,19 (%95 CI; 1,93-2,49)] saptandı. GATA4 rs55980825 mutasyonu saptanan hastalarda izole aort stenozu görülme sıklığı (p=0,003), TBX5 rs759976245 mutasyonu saptanan hastalarda ise; aort yetmezliği görülme sıklığı (p=0,044) daha fazlaydı. Ek olarak, TBX5 rs759976245 mutasyonu varlığının biküspit aortik kapak hastalarında aort koarktasyonu görülme riskini 1,233 kat azalttığı saptandı [(p=0,098 ve OR 1,233 %95 CI;(1,139-1,334)]. 
Sonuç olarak; biküspit aort kapaklı Türk çocuklarında GATA4 ekzon 1, GATA5 ekzon 1 ve TBX5 ekzon 5, ekzon 7, ekzon 8 gen bölgelerinde herhangi bir mutasyon saptanmazken; GATA4 ekzon 4 ve TBX5 ekzon 2 gen bölgelerinde mutasyon varlığını ve bu mutasyonların BAK gelişme riskini arttırdığını tespit ettik. GATA4 rs55980825 mutasyonunun ve literatürde ilk kez çalışmamızda saptanan TBX5 rs759976245 mutasyonunun biküspit aortik kapak hastalığının tanısı ve izlemde ilerleyen evrelerde oluşabilecek komplikasyonların öngörülmesine yardımcı olabileceği düşüncesindeyiz.



Anahtar kelimeler: Biküspit aort kapak, Çocuk, Genetik, GATA4, GATA5, TBX5

Abstract:
Bicuspid aortic valve (BAV) is the most common congenital heart disease characterised by an aortic valve with two leaflets instead of three. Although many genes are known to be effective in the pathogenesis of bicuspid aortic valve disease, there is not yet a single gene model that can explain its inheritance. In this study, we aimed to investigate GATA4, GATA5 and TBX5 gene regions which are thought to have a possible role in bicuspid aortic valve formation.
For this purpose, 155 children with bicuspid aortic valve and 152 healthy children with tricuspid aortic valve were included in the study. Valve type, valve function, concomitant coarctation of the aorta and dilatation of the ascending aorta were evaluated by echocardiography in all children included in the study. Valve angulations were classified as superior-inferior (type 1) and right-left (type 2 and type 3). Peripheral blood samples were collected from children in the patient and control groups for GATA4, GATA5 and TBX5 gene isolation. Genetic analyses were performed by Sanger sequence analysis.
There was no difference in age and gender between children in the bicuspid aortic valve and control groups (p>0.05). In 54.2% of patients with bicuspid aortic valve, valve angulation was in the superior-inferior direction, whereas it was in the right-left direction in 45.8%. Patients with bicuspid aortic valves were divided into four groups in terms of aortic valve function: patients with normal valve function, patients with isolated aortic stenosis, patients with isolated aortic regurgitation and patients with combined valve dysfunction. Aortic stenosis (p=0.0001) and aortic regurgitation (p=0.008) were more common in patients with right-left valve angulation. In addition, the severity of aortic stenosis (p=0.002) and aortic regurgitation (p=0.002) was more severe. Coarctation of the aorta and dilatation of the ascending aorta were associated with 7.7% and 9% of the patients, respectively.  Valve dysfunction was present in all patients with ascending aortic dilatation (p=0.0001).
No genetic mutation was found in any of the healthy children with tricuspid aortic valve. Heterozygous mutations were found in the GATA4 rs55980825 gene region in 29 (18.7%) and in the TBX5 rs759976245 gene region in 27 (17.4%) children with bicuspid aortic valve. Having GATA4 rs55980825 heterozygous mutation increased the risk of developing bicuspid aortic valve disease 2.2-fold [p=0.0001 and OR 2.21 (95% CI; 1.94-2.51)], and having TBX5 rs759976245 heterozygous mutation increased the risk of developing bicuspid aortic valve disease 2.2-fold [p=0.0001 and OR 2.19 (95% CI; 1.93-2.49)]. The incidence of isolated aortic stenosis was higher in patients with GATA4 rs55980825 mutation (p=0.003), and the incidence of aortic regurgitation was higher in patients with TBX5 rs759976245 mutation (p=0.044). In addition, the presence of TBX5 rs759976245 mutation was found to reduce the risk of aortic coarctation 1.233-fold in patients with bicuspid aortic valve [(p=0.098 and OR 1.233, 95% CI;(1.139-1.334)].
In conclusion, we found no mutations in GATA4 exon 1, GATA5 exon 1 and TBX5 exon 5, exon 7, exon 8 gene regions, but mutations in GATA4 exon 4 and TBX5 exon 2 gene regions in Turkish children with bicuspid aortic valve disease and these mutations increased the risk of developing BAV. We think that GATA4 rs55980825 mutation and TBX5 rs759976245 mutation, which was found in our study for the first time in the literature, may help in the diagnosis of bicuspid aortic valve disease and prediction of complications that may occur in the later stages in the follow-up.




Keywords: Bicuspid aortic valve, Child, Genetics, GATA4, GATA5, TBX5