Aktif akciğer tüberkülozunun erken tani ve prognozunda MIR-29a, MIR-144, MIR-146A ve MIR-155 ile IL-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17 ve IL1-β'nin prediktif marker olarak değerlendirilmesi
Evaluation of MIR-29a, MIR-144, MIR-146A and MIR-155 with il-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17 and il1-β as A predictive marker for early diagnosis and prognosis of active pulmonary tuberculosis
Yazar: FIRAT KARSLI
Danışman: PROF. DR. FATİH KÖKSAL
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Erken teşhis = Early diagnosis ; Mikro RNA = Micro RNA ; Mycobacterium tuberculosis = Mycobacterium tuberculosis ; Tüberküloz = Tuberculosis ; Tümör nekroz faktörü-alfa = Tumor necrosis factor-alpha ; İnterferon-gamma = Interferon-gamma ; İnterleukin 6 = Interleukin 6 ; İnterlökin 1 = Interleukin 1 ; İnterlökin 17 = Interleukin 17

Özet:
Tüberküloz, hayatı tehdit eden en eski enfeksiyonlardan birisi olup, tüm dünyada hala mortalitenin en önemli sebepleri arasında yer almaktadır. Yaklaşık olarak dünya nüfusunun 1/4'nin M. tuberculosis ile enfekte olduğu her yıl 10 milyondan daha fazla kişide aktif tüberküloz geliştiği en az 1 milyon kişinin de tüberküloz sebebi ile hayatını kaybettiği tahmin edilmektedir.
Aktif tüberküloz gelişiminde; konağın immün yapısı, genetik faktörler, çevre şartları ve konak-patojen etkileşimi son derece önemli rol oynamaktadır. Günümüzde halen tüberkülozun moleküler patogenezi ve immünopatolojik olaylar tam olarak aydınlatılamamıştır. Ancak tüberküloza karşı koruyucu immunitede konağın immün yapısının son derece önemli rol oynadığı bilinmektedir ve bu süreç immün sistemin birçok komponentini içermektedir. İnsan ve hayvan modelli deneysel çalışmalarda MikroRNA'ların ve sitokinlerin mikobakteriyel enfeksiyonlarda ve enfeksiyonun seyrinde önemli rol oynadığı gösterilmiştir.
MikroRNA'lar hücre farklılaşması, gelişim, apoptosis ve immün cevabı da içeren birçok biyolojik süreçte önemli rol oynamaktadır ve başta kanser olmak üzere, tüberküloz gibi yüksek morbidite ve mortalite gösteren enfeksiyonlarla ilişkisi gösterilmiştir. Sitokinler de hücresel seviyede immünolojik cevabı regüle eden, çeşitli hücre alt grublarını immünite ve inflamasyonda biraraya toplayan küçük moleküllerdir.
Tüberküloz kontrolü ve tedavinin takibi için prediktif tanı yöntemlerinin geliştirilmesi son derece önemlidir. MikroRNA'lar ve sitokinler aktif tüberkülozun erken tanısında, tedavinin prognozunda ideal potansiyel biyomarker ve terapotik ajan olarak umut vadeden biyobelirteçlerdir.
Bu araştırmada; Çukurova Üniversitesi Tropikal Hastalıkları Araştırma Merkezi Bölge Tüberküloz Laboratuvarına gönderilen, mikrobiyolojik olarak tüberküloz tanısı konmuş, tedavi almamış 50 hasta ve 50 sağlıklı birey dahil edildi. Her bir hastadan ve kontrol grubundan kan örnekleri alınarak plazma elde edildi ve immün cevapla ilişkili genlerin regülasyonunda rol oynadığı bilinen miR-29a miR-144, miR-155, miR146-a'nın ifade düzeylerindeki değişim yüksek kapasiteli real-time PCR cihazı ile, tüberküloza karşı koruyucu immünitede rol oynayan IL-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17, IL1-β'nın seviyeleri ise Enzyme Linked-Immunosorbent Assay (ELISA) yöntemiyle değerlendirildi. Aynı zamanda elde edilen sonuçların Receveir Operating Curve  (ROC) Analizi ile duyarlılık ve özgüllük değerleri belirlendi.
Hasta ve kontrol grubu karşılaştırıldığında, plazmada miR-146a, miR-29a ve miRNA-144 ifade düzeyleri, TNF-α, IFN-γ, IL-17, IL1-β'nın ifade düzeyleri arasında istatiksel olarak anlamlı bir ilişki mevcut idi (p<0,005). ROC analizi sonucunda miR-29a, miR-144 ve miR-146a'nın iki grup arasında yeterli ayrım gücüne sahip olduğu bulundu. mikroRNA genleri ile sitokinler arasında istatistiksel olarak anlamlı bir korelasyon bulunamadı.
Sonuç olarak, aktif akciğer tüberkülozlu hastaların plazma mikroRNA ve sitokin düzeylerindeki değişim, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında özellikle mikroRNA düzeylerindeki farklılıkların sitokin sekresyon düzeyleri ile korelasyonunun aktif tüberküloz tanısında ve prognozunda diagnostik biyomarker olarak önemli olduğu ve konağa ait bu biyobelirteçlerin tüberküloz immünpatogenezindeki rolünün daha iyi anlaşılması için yapılacak daha geniş sürveyans çalışmalarına katkı sağlayacağı sonucuna varıldı.

Abstract:
Tuberculosis (TB) is one of the oldest diseases known to the mankind;  remains a major cause of mortality worldwide. Estimates that approximately quarter of the population of the world is infected with Mycobacterium tuberculosis and that more than 10 million new cases of active TB occur and mortality from TB is close to 1 million people annually.
Host immun system such as environmental and genetic factor and, host- pathogen interactions play an important role in the risk of developing active tuberculosis. Currently,  the molecular pathogenesis and immunopathological events of tuberculosis are still unclear, but host immune system plays a major role in protective immunity aganist tuberculosis and this process includes many components of the immune system. Animal and human studies have established that micrornas and cytokines have a crucial role in mycobacterial infectıons and the course of infection.
MicroRNAs (miRNAs), are known to have significant roles in many biological process including cell differentiation, development, apoptosis and immun response and evidence have been demostrated that microRNAs are associated with mainly cancer and infectious diseases with morbidity and mortality such as tuberculosis. Cytokines are also small protein molecules that regulate immunological responses at cellular level,  recruit wide range of cells involved in immunity and inflammation.
The development of predictive diagnostic methods is essential for tuberculosis control and assesment of treatment outcome. MicroRNAs and cytokines are promising bioindicators as a ideal potential biomarker and terapotic agent for early detection of active TB and prognosis of treatment.
In this study 50 patients with microbiogically proven tubeculosis who did not receive anti-tuberculosis therapy and 50 healthy volunteers were enrolled. plasma obtained from blood samples which taken from each patients and control group and miR-29a miR-144, miR-155, miR146-a that are known to regulate immune responses by modulating gene expression of immune-related genes were evaluated by high capacity Real-Time PCR device. . Expression leves of IL-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17, IL1-β which are known to play a protective immunity against tuberculosis were measured by enzyme linked-immunosorbent assay (ELİSA). At the same time, sensitivity and specificity values of the obtained results were determined by Receveir Operating Curve (ROC) Analysis.
When stratified into the patient and control group showed a statistically significant association with expressions of the plasma miR-146a, miR-29a and miR-144, level of TNF-α, IFN-γ, IL-17, IL1-β were present. (p<0.005) The ROC analysis identified that mir-29a, miR-144 and miR-146a have good discriminatory power between two groups. There were no statistically significant correlation between microRNAs and cytokines.
In conclusion; The change in plasma microRNA and cytokine levels of patients with active pulmonary tuberculosis compared with the control group, especially the correlation between microRNA levels and cytokine secretion levels are important as a diagnostic biomarker in the diagnosis and prognosis of active tuberculosis and ıt was concluded that these host biomarkers will contribute to wider surveillance studies to better understand the role of immunopathogenesis of TB.