Bipolar bozukluk tanılı hastalarda sirkadiyen ritim genleri ve sirkadiyen ritim ilişkili uzun kodlanmayan rna'ların kronotip, biyolojik ve sosyal ritim özellikleri arasındaki ilişki
The relationship between circadian rhythm genes and circadian rhythm-associated long non-coding rnas with chronotype, biological, and social rhythm in patients diagnosed with bipolar disorder
Yazar: ASLIHAN AĞCABAY
Danışman: DOÇ. DR. BAHADIR DEMİR
Gaziantep Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Psikiyatri = Psychiatry

Özet:
Çalışmamıza bipolar bozukluk(BB) tanısı alıp ötimik dönemde olduğu saptanan 60 hasta (bipolar bozukluk 1(BB 1) tanısı alan 20 hasta, bipolar bozukluk 2(BB 2) tanısı alan 20 hasta ve maddenin/ilacın yol açtığı bipolar ve ilişkili bozukluk(BB 3) tanısı alan 20 hasta olmak üzere) ve 20 sağlıklı kontrol dahil edildi. Hasta grubu gönüllü katılımcıların arasından DSM-5 TR'ye göre bipolar bozukluk tanı kriterlerini karşılayan ve Hamilton Depresyon Derecelendirme Ölçeği (HAM-D), Young Mani Derecelendirme Ölçeği (YMDÖ) ile ötimik dönemde olduğu belirlenen hastalar seçildi. Kronotip değerlendirilmesi için Sabahçıl Akşamcıl Ölçeği(SAÖ), sosyal ritim değerlendirilmesi için Sosyal Ritim Metrik-5 (SRM-5) ve biyolojik ritim değerlendirilmesi için Biyolojik Ritim Değerlendirme Görüşmesi (BRDG) ölçekleri uygulandı. Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator Like Protein 1 (ARNTL1)/Basic Helix-Loop-Helix ARNT Like 1(BMAL1), Circadian Associated Repressor of Transcription (CIART), Long non-codding Ribonucleic Asid Period Circadian Regulator 2 (lncRNA PER-2), Long non-codding Ribonucleic Asid Cryptochrome Circadian Regulator 1 (lncRNA CRY-1)'in protein ekspresyon düzeyleri ve bu dört gen ile birlikte Circadian Locomotor Output Cycles Kaput (CLOCK) gen düzeylerinin değerlendirilmesi için mor kapaklı EDTAlı tüpe 3 ml ve sarı kapaklı jelli tüpe 5 ml periferal kan örnekleri alındı. Soğuk zincir koşulları sağlanarak biyokimya ve genetik laboratuvarına gönderildi. Protein ekspresyon düzeyleri biyokimya laboratuvarında ELİSA yöntemi ile, gen ekspresyon düzeyleri ise RT-PCR ile genetik laboratuvarında belirlendi. Bipolar bozukluk ve tiplerinde ve sağlıklı kontrollerde, ölçelerimiz ile bu protein-gen ekspresyon düzeylerini karşılaştırdık. Veriler IBM SPSS V23 programı ile analiz edildi, p<0,05 anlamlı kabul edildi.

Protein ekspresyonlarına bakıldığında hasta ve sağlıklı grupları arasında da BB tipleri ve sağlıklı grup arasında da istatistiksel anlamlı farklılık saptanmadı (p>0,05). Gen ekspresyon düzeylerine bakıldığında ise; hasta grubunda CIART, CLOCK, CRY1 ve PER2 gen ekspresyon düzeyleri anlamlı ölçüde yüksek saptandı (sırasıyla p=0,002, p<0,001, p<0,001 ve p=0,007). ARNTL gen ekspresyon düzeyi ise yine hasta grubunda yüksek olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı farklılık göstermedi (p=0,654).  BB tipleri ve sağlıklı gruba bakıldığında BB 2'de tüm genler için ekspresyon düzeyleri istatistiksel olarak anlamlı ölçüde yüksek saptandı (p<0,05). CIART proteini ile yatış sayısı arasında pozitif ve güçlü bir ilişki (r=0,697, p=0,001) bulunurken, CRY1, PER2 ve ARNTL proteini ile SRM-5 arasında pozitif güçlü (r>0,5 ve p<0,05) ve BRDG arasında negatif orta düzeyde (r=-0.30 ≤ r < 0.50 ve p<0,05) ilişkiler saptandı. BB 1 hastalarında; CIART proteini ile hastalık süresi arasında negatif orta düzeyde anlamlı bir ilişki (r=-0,519, p=0,019), PER2 proteini ile hastalık süresi arasında negatif güçlü (r=-0,578, p=0,008) ve ARNTL proteini ile hastalık süresi (r=-0,619, p=0,004) arasında negatif güçlü anlamlı ilişkiler bulundu. Ayrıca ARNTL proteini ile BRDG arasında negatif orta düzeyde anlamlı bir ilişki gözlendi (r=-0,493, p=0,027). CLOCK proteini, hastalık süresi ile negatif güçlü (r=-0,652, p=0,002) ve toplam atak sayısı ile negatif orta düzeyde anlamlı bir ilişki gösterdi (r=-0,530, p=0,016). BB 3 hastalarında ise yalnızca ARNTL proteini ile BRDG arasında pozitif güçlü bir ilişki anlamlı bulundu (r=0,622, p=0,003). CIART, CRY1 ve PER2 gen ekspresyonları, ailede BB öyküsü gibi klinik durumlarla anlamlı ilişkiler gösterdi. Ailede BB öyküsü olmayan bireylerde hasta grupta, sağlıklı gruba kıyasla anlamlı farklar bulundu ve ailede BB olanlarda ise anlamlı farklılık yoktu. Protein ekspresyonuna baktığımızda ise sadece CRY1 proteininde ailede BB öyküsü olmayan hasta grubunda anlamlı bir fark gözlendi (p=0,046). Literatüre baktığımızda verilerimiz, çoğunlukla literatürle uyumlu olmakla birlikte, BB tipleri ve sirkadiyen ritim genleri arasındaki ilişkiyi değerlendiren yeterli çalışma olmaması nedeniyle literatüre katkıda bulunacaktır. Sonuç olarak; çalışmamız bipolar bozukluğun çok yönlü doğasını vurgulamakta ve sirkadiyen ritim genlerinin bu bozukluktaki potansiyel rolüne işaret etmektedir. Bu durum, gelecekte daha geniş örneklemle yapılacak araştırmaların gerekliliğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
Our study included 60 patients diagnosed with bipolar disorder in the euthymic phase (20 patients with Bipolar Disorder Type I, 20 patients with Bipolar Disorder Type II, and 20 patients with substance/medication-induced bipolar and related disorders) and 20 healthy controls. The patient group was selected from voluntary participants who met the diagnostic criteria for bipolar disorder according to DSM-5 TR and were identified as being in the euthymic phase based on Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) and Young Mania Rating Scale (YMRS) scores. The Morningness-Eveningness Questionnaire was used to evaluate chronotype, the Social Rhythm Metric-5 (SRM-5) to assess social rhythm, and the Biological Rhythm Interview of Assessment in Neuropsychiatry (BRIAN) to evaluate biological rhythm. Peripheral blood samples were collected in 3 mL EDTA tubes and 5 mL gel tubes for the analysis of protein expression levels of ARNTL1, CIART, lncRNA PER-2, and lncRNA CRY-1, as well as gene expression levels of these four genes and CLOCK. Samples were sent to biochemistry and genetics laboratories under cold chain conditions. Protein expression levels were measured using ELISA in the biochemistry laboratory, while gene expression levels were determined via RT-PCR in the genetics laboratory. Protein and gene expression levels were compared between bipolar disorder subtypes and healthy controls. Statistical analysis was performed using IBM SPSS V23, with significance set at p<0.05.
When protein expression levels were examined, no statistically significant differences were found between the patient and healthy groups or between bipolar disorder subtypes and the healthy group (p>0.05). However, analysis of gene expression levels revealed that CIART, CLOCK, CRY1, and PER2 gene expression levels were significantly higher in the patient group (p=0.002, p<0.001, p<0.001, and p=0.007, respectively). Although ARNTL gene expression levels were also higher in the patient group, the difference was not statistically significant (p=0.654). Examination of bipolar disorder subtypes and the healthy group showed that in Bipolar Disorder Type II, expression levels for all genes were significantly higher (p<0.05). A strong positive correlation was found between CIART protein levels and the number of hospitalizations (r=0.697, p=0.001). CRY1, PER2, and ARNTL protein levels demonstrated strong positive correlations with SRM-5 scores (r>0.5, p<0.05) and moderate negative correlations with BRIAN scores (r=-0.30 to -0.50, p<0.05). In patients with Bipolar Disorder Type I, there was a statistically significant moderate negative correlation between CIART protein levels and illness duration (r=-0.519, p=0.019), a strong negative correlation between PER2 protein levels and illness duration (r=-0.578, p=0.008), and a strong negative correlation between ARNTL protein levels and illness duration (r=-0.619, p=0.004). Additionally, ARNTL protein levels showed a moderate negative correlation with BRIAN scores (r=-0.493, p=0.027). CLOCK protein levels exhibited a strong negative correlation with illness duration (r=-0.652, p=0.002) and a moderate negative correlation with the total number of episodes (r=-0.530, p=0.016). In patients with substance/medication-induced bipolar and related disorders, a statistically significant strong positive correlation was found only between ARNTL protein levels and BRIAN scores (r=0.622, p=0.003). CIART, CRY1, and PER2 gene expression levels demonstrated significant relationships with clinical conditions, such as a family history of bipolar disorder. Among patients without a family history of bipolar disorder, significant differences were observed compared to the healthy group, while no significant differences were observed in those with a family history. Regarding protein expression, a significant difference was observed only in CRY1 protein levels in the patient group without a family history of bipolar disorder (p=0.046). A review of the literature shows that our findings are largely consistent with previous studies. However, due to the limited number of studies examining the relationship between bipolar disorder subtypes and circadian rhythm genes, our study makes a valuable contribution to the literature. In conclusion, our study highlights the multifaceted nature of bipolar disorder and suggests a potential role for circadian rhythm genes in the disorder's pathophysiology. These findings emphasize the necessity of future research with larger sample sizes to further explore these associations.