Alkol yoksunluk sendromu tanılı bireylerde MikroRNA miR-29a-3p ekspresyonunun plazma diazepam ve desmetildiazepam düzeyleri üzerine etkisi
Effect of MikroRNA miR-29a-3p expression on plasma diazepam and desmethyldiazepam levels in individuals diagnosed with alcohol withdrawal syndrome
Yazar: TUĞBA TEZCAN
Danışman: PROF. DR. DİLEK AKYÜZLÜ ; DOÇ. DR. SELİN ÖZKAN KOTİLOĞLU
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Adli Bilimler Ana Bilim Dalı / Adli Tıp Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Farmasötik Toksikoloji = Pharmaceutical Toxicology

Özet:
Kronik alkol kullanımının azaltılması ya da bırakılması ile alkol yoksunluk sendromu (AYS) gelişebilir. AYS, beynin uzun süredir alınmakta olan alkole karşı uyum sağlamasına bağlı olarak gelişmektedir ve anksiyete, tremor, uykusuzluk, taşikardi gibi bazı klinik belirtilerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. AYS tedavisinde halihazırda kullanılan diazepam etken maddesinin metabolit düzeylerindeki farklılıkların anlaşılması tedavinin başarısında ve yan etkilerin önlenmesinde önem taşımaktadır. Bireyler arasındaki metabolik farklılıkların önemli bir nedeni metabolizma enzimlerini kodlayan genlerin ekspresyon düzeylerini etkileyen genetik varyasyonlar ya da epigenetik değişikliklerdir. 
MikroRNA'lar (miRNA), gen ekspresyonunda değişikliğe neden olan bir epigenetik mekanizmadır. miRNA'lar hedef mRNA'nın yıkımı ya da translasyonun baskılanması ile genin ifadesini değiştirmektedirler. Son veriler ilaç farmakokinetiğinde görev alan genlerin, gen ekspresyon düzeylerini düzenlemede miRNA'ların rolünü desteklemektedir. Bu çalışmada diazepam etken maddesinin biyotrasformasyonunda görev alan CYP2C19 enzimini kodlayan genin ekspresyonunda etkisi olduğu gösterilen hsa-miR-29a-3p'nin plazma diazepam (DZP) ve metaboliti N-desmetildiazepam (NDZP) düzeylerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, alkol kesilme döneminde olan ve kesilmenin şiddetine göre değişen dozlarda oral diazepam ile detoksifikasyon müdahalesi başlatılan 75 erkek hastadan venöz kan örnekleri alınmıştır. Plazma DZP ve NDZP düzeyleri, Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografi (HPLC) yöntemi ile ölçülmüştür. hsa-miR-29a-3p ekspresyon düzeyi ise kantitatif real-time PCR (qRT-PCR) yöntemi ile belirlenmiştir. AYS tanılı bireylerde görülen yoksunluk, aşerme, anksiyete ve depresyon gibi klinik belirtiler ise sırasıyla CIWA-Ar, PAAÖ, BAÖ ve BDE-II ölçekleri ile ölçülmüştür. Çalışmaya dahil edilen erkek bireylerin (n=75) hsa-miR-29a-3p ekspresyon düzeyleri orta değeri 10,70 (5,51±18,90) olarak hesaplanmıştır. Günlük DZP dozu 5 mg/gün, plazma DZP düzeyi 0,37 µg/mL, plazma NDZP 0,51  µg/mL, doz (DZP/D) ve doz/kilo ayarlı (DZP/D.kg-1) DZP değerleri 0,065  µg/mL/(mg/gün) ve 4,76  µg/ml/ (mg/kg/gün), doz (NDZP/D) ve doz/kilo ayarlı (NDZP/D.kg-1) NDZP değerleri 0,09±0,05 (µg/mL,mg/gün) ve 6,54±3,97 µg/ml/(mg/kg/gün), ve metabolik oran 1,28±0,42 bulunmuştur. hsa-miR-29a-3p ekspresyon düzeyleri ile günlük diazepam dozu (p=0,192), plazma DZP (p=0,928), plazma NDZP (p=0,741), doz ayarlı DZP (DZP/D) (p=0,386), doz ayarlı NDZP (NDZP/D) (p=0,289), doz/kg ayarlı DZP (DZP/D.kg-1) (p=0,513), doz/kg ayarlı NDZP (NDZP/D.kg-1) (p=0,421) ve ana metabolit/ilaç oranları (MR) düzeyleri (p=0,910) arasında istatistiksel olarak anlamlı bir korelasyon tespit edilememiştir (p>0,05). AYS hastaları tedavi sırasında sersemlik (n=16), bilinç bulanıklığı (n=3), ataksi (n=10), bozulmuş motor fonksiyon (n=11), titreme (n=21) ve aşırı yorgunluk (n=11) gibi belirtileri bildirmişlerdir. Sersemlik ile DZP/D.kg-1 (p=0,020) ve NDZP/D.kg-1 (p=0,026); titreme ile MR (p=0,020); bilinç bulanıklığı ile hsa-miR-29a-3p düzeyi (p=0,016) ve aşırı yorgunluk ile hsa-miR-29a-3p düzeyi (p=0,039) arasında istatiksel olarak anlamlı bir ilişki saptanmıştır. Elde edilen sonuçlar diazepamı metabolize eden CYP2C19 enzimini kodlayan genin ekspresyonu ile ilişkilendirilen hsa-miR-29a-3p ekspresyonunun plazma DZP ve NDZP düzeylerini etkilemediğini göstermiştir. Bu çalışma ile Türk popülasyonunda AYS tanılı bireylerde oral diazepam tedavisi ve hsa-miR-29a-3p ekspresyon düzeyleri arasındaki ilişkiye dair ilk veriler toplanmıştır. 
Anahtar Sözcükler: Alkol Yoksunluk Sendromu, CYP2C19, Diazepam, Farmakogenetik, miRNA

Abstract:
Alcohol withdrawal syndrome (AWS) may develop when chronic alcohol use is reduced or stopped. AWS develops due to the brain's adaptation to alcohol consumption for a long time and causes some clinical symptoms such as anxiety, tremor, insomnia and tachycardia. Understanding the differences in the metabolite levels of the active ingredient diazepam, which is currently used in the treatment of AWS, is important in the success of the treatment and preventing side effects. An important reason for metabolic differences between individuals is genetic variations or epigenetic changes that affect the expression levels of genes encoding metabolic enzymes.
MicroRNAs (miRNA) are an epigenetic mechanism that causes changes in gene expression. miRNAs change the expression of the gene by degradation of the target mRNA or suppression of translation. Recent data support the role of miRNAs in regulating the gene expression levels of genes involved in drug pharmacokinetics. This study aimed to investigate the effect of hsa-miR-29a-3p, which has been shown to have an effect on the expression of the gene encoding the CYP2C19 enzyme involved in the biotransformation of the active ingredient diazepam, on plasma diazepam (DZP) and its metabolite N-desmethyldiazepam (NDZP) levels. For this purpose, venous blood samples were taken from 75 male patients who were in the alcohol withdrawal period and started detoxification intervention with oral diazepam in varying doses depending on the severity of withdrawal. Plasma DZP and NDZP levels were measured by High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) method. hsa-miR-29a-3p expression level was determined by quantitative real-time PCR (qRT-PCR) method. Clinical symptoms such as withdrawal, craving, anxiety and depression seen in individuals diagnosed with AWS were measured with CIWA-Ar, PACS, BAI and BDI-II scales, respectively. The median value of hsa-miR-29a-3p expression levels of male individuals included in the study (n=75) was calculated as 10.70 (5.51±18.90). Daily DZP dose 5 mg/day, plasma DZP level 0.37 µg/mL, plasma NDZP 0.51 µg/mL, dose (DZP/D) and dose/weight adjusted (DZP/D.kg-1) DZP values 0.065 µg/mL/(mg/day) and 4.76 µg/ml/ (mg/kg/day), dose (NDZP/D) and dose/weight adjusted (NDZP/D.kg-1) NDZP values.09±0.05 µg/mL/(mg/day) and 6.54±3.97 µg/ml/(mg/kg/day), and the metabolic rate was found to be 1.28±0.42. hsa-miR-29a-3p expression levels and daily diazepam dose (p=0.192), plasma DZP (p=0.928), plasma NDZP (p=0.741), dose-adjusted DZP (DZP/D) (p=0.386), dose adjusted NDZP (NDZP/D) (p=0.289), dose/kg adjusted DZP (DZP/D.kg-1) (p=0.513), dose/kg adjusted NDZP (NDZP/D.kg-1) (p=0.421) and main metabolite/drug ratios (MR) levels (p=0.910). No statistically significant correlation could be detected (p>0.05). AWS patients experienced symptoms such as dizziness (n=16), confusion (n=3), ataxia (n=10), impaired motor function (n=11), tremor (n=21) and extreme fatigue (n=11) during treatment. reported symptoms. DZP/D.kg-1 (p=0.020) and NDZP/D.kg-1 (p=0.026) with drowsiness; MRI with tremor (p=0.020); A statistically significant relationship was found between confusion and hsa-miR-29a-3p level (p=0.016) and between extreme fatigue and hsa-miR-29a-3p level (p=0.039). The results obtained showed that hsa-miR-29a-3p expression, which is associated with the expression of the gene encoding the CYP2C19 enzyme that metabolizes diazepam, did not affect plasma DZP and NDZP levels. With this study, the first data were collected on the relationship between oral diazepam treatment and hsa-miR-29a-3p expression levels in individuals diagnosed with AWS in the Turkish population.
Key Words: Alcohol Withdrawal Syndrome, CYP2C19, Diazepam, miRNA, Pharmacogenetics