Çölyak hastalarında endotel disfonksiyonunun adezyon molekülleri ile değerlendirilmesi
Assessment of endothelial dysfunction via adhesion molecules in patients with celiac disease
Yazar: ATAKAN COMBA
Danışman: DOÇ. DR. GÖNÜL ÇALTEPE
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Çocuk Gastroenterolojisi Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Ateroskleroz = Atherosclerosis ; C reaktif protein = C reactive protein ; Cadherinler = Cadherins ; Diyet = Diet ; Diyet tedavisi = Diet therapy ; Diyetetik gıdalar = Dietetic foods ; E-selektin = E-selectin ; Glutenler = Glutens ; Çocuklar = Children ; Çölyak hastalığı = Celiac disease

Özet:
Çölyak hastalığı (ÇH), genetik olarak yatkınlığı olan bireylerde, diyetteki glutene karşı kalıcı duyarlılık sonucu gelişen bir immün-enteropatidir. ÇH'nın diğer otoimmün hastalıklarla birlikteliği sıktır. Ancak hastalığın her geçen gün farklı hastalıklarla birlikteliği bildirilmektedir. Bunlardan en ilgi çekeni ÇH'da ateroskleroz riskinin arttığına dair yayınlar olmuştur. Çölyak hastalarında bu durumun ateroskleroz için klasik risk faktörleri (obesite, hiperlipidemi gibi) ile değil de kronik inflamasyonla ilişkili olabileceği düşünülmüştür. Aterosklerozun ilk basamağı vasküler endotelde vasodilatör ve vazokontrüktörler arası dengenin bozularak endotel disfonksiyonu gelişmesidir. Endotel disfonksiyonu sırasında dolaşımda artan adezyon molekülleri hastalığın tanınmasında önemlidir, ayrıca aterosklerozun oluşumunda çeşitli basamaklarda görev alırlar. C-Reaktif Protein (CRP) karaciğerde sentezlenen ve akut ve kronik inflamatuar olaylarda yükselen bir akut faz proteinidir, son iki dekatta aterosklerozla yakın ilişkili olduğu ve her basamağında görev aldığı saptanmıştır. Bu nedenle CRP'de yükselmeler kardiyovasküler hastalıklar için prediktif olarak kabul edilmektedir.

Çalışmamız, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Gastroenteroloji Hepatoloji ve Beslenme Bilim Dalında 01.07.2012 ve 15.11.2013 tarihleri arasında yürütüldü. Çalışma için üniversite etik kurulundan onay alındı. Çalışmanın yürütüldüğü tarihler arasında tanı alan yeni tanı çölyak hastaları grup 1'e, en az bir yıldır çölyak hastalığı tanısıyla bölümümüzde izlenen takipli çölyak hastaları grup 2'ye dahil edildi. Bilinen bir kronik hastalığı ve büyüme-gelişme geriliği olmayan, çoğunlukla fonksiyonel karın ağrısı hastalarından da kontrol grubu (grup 3) oluşturuldu. Grup 2, öykü ve en son kontroldeki çölyak seroloji sonuçlarına göre glutensiz diyetine tam uyanlar (grup 2a) ve tam uymayanlar (Grup 2b) olarak ikiye ayrıldı. Endotel disfonksiyonu için bilinen risk faktörü olanlar çalışmaya alınmadı. Hastaların öykü, fizik inceleme ve antropometrik verileri, laboratuar, endoskopi ve biyopsi sonuçları kaydedildi. Hastalardan yaklaşık 4-5 cc kan alınarak 3000 rpm 5 dakika olarak santrifüj edildi, -80'C deki derin dondurucuda saklandı. Çalışma bitiminde serum örnekleri oda ısısında çözüldükten sonra soluble vascular adhesion molecule-1(Human sVCAM-1), soluble intercelluler adhesion molecule-1 (Human sICAM-1),soluble endothelials electin (sE-selectin) ve solubl vascular endothelial cadherin (sVE-Cadherin) [Instant ELISA, eBioscience,Austria],  yüksek duyarlı CRP (hsCRP) [DRG USA] ve homocysteine [EIA Axis-shield, United Kingdom] düzeyleri  prospektüse uygun olarak çalışıldı. Homosistein düzeyi yüksek bulunanlar çalışmaya alınmadı.

Çalışmaya 21 yeni tanı çölyak (grup-1),  44 takipli çölyak (grup-2) [(24 diyete tam uyumlu (2a), 20 diyete uyumsuz (2b)] ve 51 kontrol grubu (grup-3) olmak üzere toplam 116 çocuk alındı. Altmış sekizi kız (%58,6), 48'i (%41,4) erkek, yaş ortalamaları 9,9±5 yıldı. Antropometrik ölçümlerine göre, hastaların %89,1'inde akut malnütrisyon, %76,5'inde kronik malnütrisyon (bodurluk), %46,1'inde boy kısalığı vardı. Atipik çölyak hastalarında tanı yaşı daha geç, yakınmalarının süresi daha uzundu. On bir yaş ve altındaki hastalarda tam diyet uyumu, 11 yaştan büyüklere göre daha yüksek orandaydı. Tüm çölyak hastalarının tanı sırasındaki laboratuar verileri değerlendirildiğinde %35,3'ünde anemi, %33,8'inde demir eksikliği vardı, %28'inde folat eksikliği, altısında (%10) B12 vitamin eksikliği saptandı. Grup-2a ve grup-2b'nin son kontroldeki antropometrik verileri arasında fark bulunmadı; hematolojik parametreleri karşılaştırıldığında her iki grupta da düzelme vardı, sadece ferritin ve folat düzeyleri grup-2a'da grup-2b'ye göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu. Serum albümin düzeyinin (4.2 gr/dL sınırı için) doku transglutaminaz antikor negatifliğini gösterme duyarlılığı %93-100, özgüllüğü %60-77 bulundu. 
Grup-1'deki hastaların ortalama VCAM-1 (1320±308 ng/ml), ICAM-1 (336,8±99ng/ml) ve E-selektin (113,9±70 ng/ml) düzeyleri, kontrol grubuna göre (VCAM-1:1120±406 ng/ml, ICAM-1: 263±67 ng/ml, E-selektin 76,9±32 ng/ml) anlamlı olarak yüksekti (sırasıyla p=0,013, p=0,025 ve p=0,007). Grup-2a'daki hastaların VCAM-1 (1050± 190 ng/ml) ve E-selektin (68,7±45 ng/ml) düzeyleri grup-1'e göre anlamlı olarak düşüktü (sırasıyla p=0,006, p=0,0012), ICAM-1 için fark yoktu. VE-Kaderin düzeyleri Grup-1 (2,2 ng/ml) ve grup-2a (1,9 ng/ml)'da kontrol grubuna (2,6) ng/ml göre düşüktü, ancak istatistiksel olarak anlamlı değildi. Grup 2b'nin VE-Kaderin düzeyi (1,2 ng/ml) kontrol grubuna göre belirgin düşüktü (p=0,01). Gruplara göre hsCRP düzeyleri arasında fark saptanmadı (p=0,61).Sıkı glutensiz diyete rağmen hastaların 1/3'ünde büyüme geriliğinin devam etmesi ve bunlarda ICAM-1 düzeylerinin yüksek saptanması bize bu dirençli hastalarda, antikorları negatif olsa bile ince bağırsaktaki inflamasyonun devam ettiğini düşündürdü. Bu hastalarda, ince bağırsak biyopsisi ile mukozal iyileşmenin değerlendirilmesi ve diyet yanı sıra steroid, TNF alfa blokerleri veya anti adezyon molekül tedavileri gibi inflamasyon baskılayıcı tedavilerin kullanımı ile ilgili ileri çalışmalar yapılabileceği düşünüldü. 

Çalışmamızda adezyon moleküllerindeki değişimler çölyak hastalığında endotel disfonksiyonu olduğunu göstermiştir. Bu sonuç özellikle diyete uymayan hastalarda ateroskleroz gelişme riskinin arttığını göstermektedir. Bu nedenle çölyak hastalarına, diyete çok sıkı uymalarının yanısıra, sigara, obesite, sedanter yaşam gibi önlenebilir risk faktörlerinden de uzak durmaları konusunda uyarılar yapılmalıdır.

Abstract:
Celiac disease (CD) is an immune-mediated enteropathy resulting from permanent sensitivity to gluten in the diet in genetically predisposed individuals. CD often appears with other autoimmune diseases. However, new associations with different diseases are reported in each passing day. Of these, the most interesting one is the publications that report increased atherosclerosis risk in CD. In celiac patients, this is thought to be associated with chronic inflammation rather than classic risk factors for atherosclerosis (obesity, hyperlipidemia, etc.). The first step in atherosclerosis is the development of endothelial dysfunction resulting from the distortion of the balance between vasodilation and vasoconstriction in vascular endothelial. Increased adhesion molecules in circulation during endothelial dysfunction are important for the diagnosis of the disease and also involved in various steps in the development of atherosclerosis. C-reactive protein (CRP) is an acute phase protein synthesized in the liver and elevates in acute and chronic inflammatory processes. Its close association with atherosclerosis and involvement in each step has been determined in the last two decades. Therefore, elevation in CRP levels is considered to be predictor for cardiovascular diseases.

The study was conducted at Ondokuz Mayıs University, Faculty of Medicine Department of Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition between 01 July 2012 and 15 November 2013. The study was approved by the Ethics Committee of Ondokuz Mayıs University. While newly diagnosed celiac patients who were diagnosed during the study period were included in Group 1, those who have been followed up for at least one year in our department with a diagnosis of celiac disease were included in Group 2. Control group (group 3) includes patients experiencing functional abdominal pain but not having known chronic disease and growth retardation. Group 2 was subdivided into two groups as patients strictly adherent to the gluten-free diet (Group 2a) and those not (Group 2b) according to the celiac serology results in the last control. Patients with known risk factor for endothelium dysfunction were excluded from the study. Patient's history, physical examination and anthropometric data, laboratory, endoscopy and biopsy results were recorded. Blood samples (approximately 4-5 cc) were taken from all patients and centrifuged at 3000 rpm for 5 min and stored in a freezer at -80°C. After dissolving serum samples at room temperature, soluble vascular adhesion molecule-1(Human sVCAM-1), soluble intercellular adhesion molecule-1 (Human sICAM-1), soluble endothelial selectin (sE-selectin) and soluble vascular endothelial cadherin (sVE-cadherin) [Instant ELISA, eBioscience, Austria], high-sensitive CRP (hsCRP) [DRG USA], homocysteine [EIA Axis-shield, United Kingdom] levels were studied in accordance with the prospectus. Patients with high levels of homocysteine were excluded from the study.

A total of 116 children, 21 newly diagnosed celiac disease (group 1), 44 follow-up celiac disease (group 2) [(24 strictly adherent to the diet (2a), 20 not strictly adherent to the diet (2b)] and 51 control group (group 3). Of the patients, 68 (58.6 %) were female and 48 (41.4 %) were male and the mean age was 9.9 ± 5 years. According to the anthropometric measurements, 89.1% of the patients had acute malnutrition, 76.5 % had chronic malnutrition (stunting) and 46.1% had short stature. In atypical celiac patients, age at diagnosis was higher and complaints period was longer. The ratio of strict compliance to the diet was higher in patients younger than 11 than those older than 11. Evaluation of laboratory findings of all of celiac patients at diagnosis revealed that 35.3% had anemia, 33.8% had iron deficiency, 28% had folate deficiency and six (10%) had vitamin B12 deficiency. No difference was observed between anthropometric data of Group 2a and Group 2b in the last control; comparison of hematological parameters revealed improvement in both groups; only ferritin and folate levels in Group 2a were found to be significantly higher than those in Group 2b. Sensitivity and specificity of serum albumin level (4.2 g / dl) for tissue transglutaminase antibody negativity were 93-100% and 60-77% respectively.

The mean VCAM-1 (1320 ± 308 ng/ml), ICAM-1 (336.8 ± 99 ng/ml) and E-selectin (113.9± 70ng/mL) levels of the patients in Group-1 were significantly higher in comparison with those in control group (VCAM-1 1120±406ng/ml, ICAM-1 26 ±67ng/ml, E-selectin, 76.9±32 ng/ml) (p=0,013, p=0,025 and p=0,007 respectively). VCAM-1 (1050±190ng/ml) and E- selectin (68.7±45ng/mL) levels of patients in Group-2a were significantly lower than those in Group 1 (p = 0.006, p = 0.0012 respectively) and there was no difference with respect to ICAM-1 levels. VE-cadherin levels were lower in Group-1 (2.2 ng/ml) and Group -2a (1.9 ng/ml) than that (2.6 ng/ml) in the control group, but this difference was not statistically significant. VE-cadherin level in Group 2 (1.2ng/mL) was significantly lower than that in the control group (p = 0.01). No difference was observed between groups with respect to hsCRP levels (p = 0.61).

Having one third of patients with growth retardation and higher ICAM-1 levels despite strict gluten-free diet has suggested that infection of the small intestine continued despite negative antibodies in resistant patients. For these patients, evaluation of mucosal healing via small bowel biopsy and inflammation suppressive therapies such as steroids, TNF alpha blockers or anti-adhesion molecules can be considered. 

In the study, changes in adhesion molecules have shown the presence of endothelial dysfunction in celiac disease. These results show that the risk of developing coronary atherosclerosis is high in patients who non-adherence to the diet. Therefore, celiac patients should be informed about the necessity for following a strict diet as well as avoiding from preventable risk factors such as smoking, obesity and sedentary lifestyle.