Astımlı hastalarda Beta-2 Adrenoseptör (ADRB2) 16 ve glutatyon S-transferaz P1 (GSTP1) gen polimorfizmi ilişkisinin araştırılması
The investigation of beta-2 adrenoceptor (ADRB2) 16 and glutathione S-tranferase P1 (GSTP1)gene polymorphisms in asthma patients
Yazar: ÇETİN KAYMAK
Danışman: PROF.DR. ALİ ESAT KARAKAYA
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Derece: Doktora, 2007
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Astım = Asthma ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Genetik faktörlere bağlı olarak ksenobiyotikleri metabolize eden bazı enzimlerinetkinliğinin bireysel farklılık göstermesi son yıllarda yoğun çalışmalara konu olmuştur. Özelliklegenetik polimorfizm araştırmaları, ilaç etkisi ve toksisitesi yönünden önemlidir. Aynı zamandaksenobiyotik metabolizmasındaki polimorfizmlerin, ilaçlara karşı duyarsızlığa, advers ilaçreaksiyonlarına ve ksenobiyotik maruziyetine bağlı olarak özellikle kanser olmak üzere belirlihastalıklara karşı duyarlılığın artmasına da neden olduğu bildirilmiştir.Astım insidansı yılda 2.65-4 /1000 ve prevalansının erişkinlerde yaklaşık olarak %3-5,çocukluk çağında ise %5-10 arasında olduğu tespit edilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'ndekigenel popülasyonda %4 oranında gözlenirken; 10 milyon insanın astımlı olduğu ve poliklinikhizmetlerine başvurulardaki en yaygın 13. hastalık olarak ortaya çıktığı rapor edilmiştir. Astımhastalığının etiyolojik ve fenotipik özelliklerinde genetik faktörlerin ön plana çıktığınainanılmaktadır. Bu nedenle bronşial beta-2 adrenoreseptör (ADRB2) fonksiyonları ve glutatyon StranferazP1 (GSTP1) metabolizmasındaki bireysel farklılıklar, popülasyondaki astım hastalığıriskini etkileyebilmektedir.Astımlı hastalardaki ADRB2 16 ve GSTP1 gen polimorfizmi son yılarda çeşitlipopulasyonlarda araştırma konusu yapılmaktadır. Özellikle İnsan genom projesininsonuçlandırılmasından sonra hızlanan gen-hastalık ilişkisinde güvenilir verilere ulaşılabilmesi için,çalışmaların sonuçta bir meta analize imkan verecek şekilde farklı populasyonlarda ve geniş örneksayılarıyla incelenmesi stratejisi izlenmektedir. Astım patolojisi ile ADRB2 16 ve GSTP1ilişkisinin Türk popülasyonunda incelenmesi de bu nedenle önem kazanmaktadır.ADRB2, akciğer vasküler endotelyumunda, alveoler duvarlarda ve kolinerjik sinirleringanglionlarındaki hücrelerde yaygın olarak bulunarak katekolaminlere cevap olarakbronkodilatasyon oluşturan fonksiyonel bir G protein çiftidir. ADRB2, 5. kromozomun uzunkolundaki 5q31.32 alanda lokalizedir ve tek bir ekzon tarafından kodlanır. Genetik çalışmalar ile46. nükleotid ve 16. kodonda Arjinin (Arg) amino asiti yerine Glisin (Gly) amino asitinin geçmesiile ADRB2 16 polimorfizmi tanımlanmıştır. GSTP1, pi sınıf glutatyon S-transferaz aktivitesinikontrol eden aday bir gendir. Bu gen atopi ve havayolu duyarlılığı gibi fenotipik özellikler ileilişkili kromozomun 11q13 kolu üzerinde lokalizedir ve 7 adet ekzon içerir. Genetik çalışmalar ileekzon 5'de, 313. nükleotid ve 105. kodonda İsolösin (Ile) amino asiti yerine Valin (Val)aminoasitinin geçmesi ile GSTP1 polimorfizmi tanımlanmıştır.Bu çalışmada Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) ile ?Restriction Fragment LengthPolymorphism (RFLP)? tekniği kullanılarak, 129 astımlı hasta ve 127 kontrol grubu ADRB2 veGSTP1 genotipleri yönünden incelenmiştir. Hasta ve kontrol grubunun ADRB2 genotipfrekansları sırasıyla %10.9 (Arg16Arg), %48.8 (Arg16Gly), %40.3 (Gly16Gly); %24.4(Arg16Arg), %36.2 (Arg16Gly), %39.4 (Gly16Gly) bulunmuştur. Hasta ve kontrol grubuna aitADRB2 alel frekansları ise sırasıyla %35.3 (Arg16), %64.7 (Gly16); %42.5 (Arg16), %57.5(Gly16) bulunmuştur. Hasta ve kontrol grubundaki GSTP1 genotip frekansları sırasıyla %55(Ile105Ile), %43.4 (Ile105Val), %1.6 (Val105Val); %75.6 (Ile105Ile), %22 (Ile105Val), %2.4(Val105Val) olarak bulunmuştur. Alel frekansları ise %76.7 (Ile105), %23.3 (Val105); %86.6(Ile105), %13.4 (Val105) olarak bulunmuştur. Her iki grup ADRB2 genotip ve alel frekanslarıyönünden istatistiksel olarak değerlendirildiğinde anlamlı bir farklılık bulunamamıştır. Ancak, heriki grup GSTP1 genotip ve alel frekansları yönünden karşılaştırıldığında astım grubunda Ile105Valgenotip frekansı ve Val105 alel frekansı kontrol grubuna göre anlamlı yüksek bulunmuştur.Ayrıca, astımlı hastalarda, her iki alel frekansları ile atopi, noktürnal dispne ve streroid bağımlılığıgibi fenotipik özellikleri yönünden farklılık gözlenmiştir.

Abstract:
Individual differences, depending on genetic factors, in activity of some enzymes thatmetabolise xenobiotics have become the subject of several studies in recent years. Especially thegenetic polymorphism researhes are important for drug action and drug toxicity. In addition, it?sreported that polymorphisms in xenobiotic metabolism increases the susceptibility to certaindisease, especially the cancer, via drug resistance, adverse reactions and xenobiotic exposure.Asthma incidence is determined as 2.65 - 4 / 1000 per year and the prevalence is about 3-5 %, 5-10 % in adults and in childhood, respectively. In United States, it?s observed in 4 % ofgeneral population. It?s also reported that there are 10 million patients with asthma in States andthe asthma is the 13th most common disease in the applications for medical medical care. It?sbelieved that genetic factors play the major role in etiological and phenotypical properties ofasthma. Hence, the individual differences in the functions of bronchial ß2 adrenoceptors (ADRB2)and individual differences in glutathione S-transferase P1 (GSTP1) metabolism may affect theincidence of asthma in population.In recent years, ADRB2 16 and GSTP1 gene polymorphisms are studied in differentpopulations. After completion of Human Genome Project to reach reliable datas in gene- diseasesrelationship, studies are designed in different populations and with larger sample sizes to makemeta-analysis possible. Assesment of relationship between pathology of asthma and ADRB2 16and GSTP1 polymorphism in Turkish population gains importance because of this reason.ADRB2 is a functional G coupled-protein couple found especially in vascularendothelium of lungs, alveolar walls, ganglions of cholinergic nerves, which causesbronchodilation in response to catecholamines. ADRB2 gene is located at 5q31.32 locus on longarm of chromosome 5 and encoded by one exon. ADRB2 16 polymorphism is identified by whichArginin (Arg) is substituted by Glycine (Gly) at the nucleotide 46 in the codon 16. GSTP1 is acandidate pi class GST gene which controls pi class glutathione S- transferase activity. It?s locatedon the arm of choromosome 11q13 which is associated with the atopia and airway sensitivity itcontains 7 exons. GSTP1 polymorphism is defined by which Isoleucine (Ile) is substituted byValine (Val) at the exon 5, and codon 105.In this study, 129 asthmatic patients and 127 healthy control cases were recruited todetermine ADRB2 and GSTP1 genotypes using Polymerase Chain Reaction (PCR) and RestrictionFragment Length Polymorphism (RFLP) methods. The ADRB2 genotype frequencies of thepatients and control cases were found to be; 10,9 % (Arg16Arg), 48,8 % (Arg16Gly), 40,3 %(Gly16Gly); and 24,4 % (Arg16Arg), 36,2 % (Arg16Gly), 39,4 % (Gly16Gly), respectively.ADRB2 allele frequencies of patients and control cases were; 35,3 % (Arg 16) 64,7 (Gly16); 42,5% (Arg16), 57,5 (Gly16). GSTP1 genotype frequencies of patients and control cases were found tobe; 55 % (Ile105Ile), 43,4 % (Ile105Val), 1,6 % (Val105Val); and 75,6 % (Ile105Ile), 22%(Ile105Val), 2,4 % (Val105Val) respectively. The allele frequencies were found as 76,5 %(Ile105), 23,3 % (Val105); 86,6 % (Ile105), 13,4 % (Val105).In the cases of ADRB2 gene, we did not observe any significant difference between casesand controls, whereas we found a statistically significant difference in the genotype frequency ofIle105Val and the allele frequency of Val105 in asthmatic group compared to controls. Moreover,we observed a relation between allele frequencies and phenotypical properties like atophia,nocturnal dyspnea and steroid depency in the asthmatic patients.