Kardiyopulmoner bypass'lı olgularda erken tanı renal disfonksiyon biyomarkerlarının belirlenmesi; miR-21 ve miR-10a aracılı postoperatif inflamasyon
Determination of early diagnostic biomarkers of acute renal failure post cardiopulmonary bypass; miR-21 and miR-10a mediated postoperative inflammation
Yazar: FATMA ZEHRA ÇAĞIL
Danışman: PROF. DR. ŞERMİN TETİK
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Ecz) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Fizyopatoloji = Physiopathology
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Böbrek hastalıkları = Kidney diseases ; Böbrek yetmezliği = Kidney failure ; Erken teşhis = Early diagnosis ; Postoperatif dönem = Postoperative period ; RNA = RNA ; Sitokinler = Cytokines ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Amaç: Akut renal disfonksiyon (ARD) prevalansı kardiyopulmoner bypass (KPB) geçiren hastalarda oldukça yüksektir ve bu durum konvansiyonel olarak ancak 48 saat içinde serum kreatinin düzeyi (sCr) ile teşhis edilebilmektedir. Bu nedenle, ARD' nin profilaktik tedavisine başlamak için erken tanı biyomarkerlarına ihtiyaç duyulmaktadır.
Gereç ve Yöntem: Yaşları 61.08±9.41 olan KPB ameliyatı geçiren hasta bireyler (n=46, Kadın:8 ve Erkek:38) çalışmaya dahil edildi. Kan örnekleri KPB operasyonu öncesi ve sonrası (KPB'den 30 dakika sonra) alındı. Tüm olguların demografik verileri toplandı. MiR-21 ve miR-10a'nın ekspresyon seviyelerinin analizi kantitatif PZR (qPCR) yöntemi ile yapıldı. İlgili sitokinler, IL-6, IL-1β ve TNF-a' nın plazma konsantrasyonunun analizinde ELISA yöntemi kullanıldı.
Bulgular: Post-operatif dönemde plazma miR-21 seviyesi (-11.78±6.98), pre-operatif döneme göre daha yüksek (-6.55±7.11) ve istatistiksel açıdan anlamlı bulundu (p≤0.05). Ancak plazma miR-10a seviyesinde pre-operatif (-12.22±3.55) ve post-operatif (-11.60±3.36) dönem arasında anlamlı bir değişiklik gözlemlenmedi (p>0.05). MiR-21 ve miR-10a'nın ortalama ΔΔCt değerlerini karşılaştırdığımızda, miR-10a'nın ekspresyon seviyesinde down regülasyon (0.62±3.77), miR-21'in ekspresyon seviyesinde ise up regülasyon (-5.22±7.25) gözlemlendi (p≤0.05). IL-6 (2.74±2.50 ng/l) ve TNF-α (83.63±9.33 ng/l) plazma konsantrasyonu seviyelerinin post-operatif dönemde arttığı görüldü (her ikisi de ***p<0.0001). Pre-operatif IL-1β plazma düzeyinin (3.95±0.47 ng/l) ise post-operatif (0.38±2.04 ng/l) dönemde azaldığı bulundu (*p<0.05).
Sonuç: Prospektif olarak, bu data, yüksek plazma miR-21 seviyesinin, KPB' den 30 dakika sonra renal disfonksiyon tanısı için erken ve yeni bir biyomarker olarak aday olabilecek önemli bir indikatör olduğunu göstermektedir.
Anahtar sözcükler: miR-21, biyomarker, kardiyopulmoner bypass, sitokinler, renal disfonksiyon

Abstract:
Objective: Acute renal failure (ARF) prevalence is high among patients who undergo cardiopulmonary bypass (CPB), and it can only be diagnosed via serum creatinine level (sCr) conventionally within 48 hours. Therefore, we need early novel diagnosis biomarkers to start preventive treatment of ARF.
Material and Methods: Patients (n=46, Female:8 and Male:38), aged 61.08±9.41, who underwent CPB surgery were included. Blood samples were collected during the pre- and post-CPB (30 minutes after CPB). Demographic data of all cases were collected. Quantification of expression levels of miR-21 and miR-10a was done via qPCR. Determination of plasma concentration of IL-6, IL-1β, and TNF-α was done via ELISA.
Results: The circulating level of miR-21 during post-CPB (-11.78±6.98) was higher (p≤0.05) than pre-CPB period (-6.55±7.11), but there was no significant change (p>0.05) in the circulating level of miR-10a between pre- (-12.22±3.55) and post-CPB (-11.60±3.36) periods. When we compared the mean ΔΔCt values of miR-21 and miR-10a, downregulation was observed in the level of miR-10a (0.62±3.77) whilst the level of miR-21 (-5.22±7.25) was upregulated (p≤0.05). The plasma levels of IL-6 (2.74±2.50 ng/l) and TNF-α (83.63±9.33 ng/l) were increased during post-CPB period (both were ***p<0.0001). IL-1β level during pre-CPB period (3.95±0.47 ng/l) was found to be decreased (0.38±2.04 ng/l and *p<0.05) according to post-CPB.
Conclusion: Prospectively, these data suggests that high plasma miR-21 level is an important indicator that can be a candidate as an early novel biomarker for diagnosis of renal failure 30 minutes after CPB.
Keywords: miR-21, biomarker, cardiopulmonary bypass, cytokines, renal failure