polikistik böbrek hastalıklı bireylerde kist volümünde büyüme

POLİKİSTİK BÖBREK HASTALIĞINDA KİST
VOLÜMÜNDE BÜYÜME ÜZERİNE E-SELEKTİN
GENİ S128R POLİMORFİZMİNİN ETKİSİ
Dr. Bennur Esen
İç Hastalıkları ve Nefroloji Uzmanı
Acıbadem Taksim / Bakırköy Hastanesi
21 Ekim 2016
Polikistik Böbrek Hastalığı(PKD)
En sık görülen kalıtsal böbrek hastalığıdır.
•
İlk kez 1957 yılında Dalgaard ve ark tarafından tanımlanmıştır.
•
Son dönem böbrek yetmezliğinin %8-10 undan sorumludur.
•
Karaciğer ve böbrekte kist oluşumu, kardiovasküler, gastrointestinal, kas-iskelet
sistemi deformiteleri görülebilir.
•
Epidemiyoloji
•
•
•
•
•
Otozomal dominant PKD, değişik serilerin sonuçlarına göre, 400 ile 1000 canlı
doğumdan birinde saptanır.
Erkek ve kadınlarda eşit oranda rastlanır.
Olguların yaklaşık %85'inde sorumlu gen 16. kromozomun kısa kolunda (16p13.3)
yerleşmiştir. Bu gen PKD1 (polycystic kidney disease 1) geni olarak da anılmaktadır.
Geri kalan hastalarda ise defekt 4. kromozomun uzun kolunda (4q13-23) olup bu
gene PKD2 geni adı verilmiştir.
Son yıllardaki yoğun çalışmalar sonucunda, her iki gen de klonlanabilmiştir. Seyrek
olarak, bu iki geni de taşımayan PKD li ailelerin olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle
ayrıca PKD3 geninin varlığına da inanılmaktadır fakat bu gen henüz izole
edilememiştir.
Tanı kriterleri
Ravine tarafından tarif edilen ultrasonografi tanı kriterleri;
●
●
●
Aile hikayesi pozitif olan 30 yaşının altındaki bir hastada, bir veya iki böbrekte 2
veya daha fazla kistin görülmesi ile otozomal dominant PKD tanısı konur.
Hastanın yaşı 30 ile 59 arasında ise, her iki böbrekte birden, en azından ikişer
kistin görülmesi ile tanı konur.
Altmış yaşın üzerindeki hastalarda ise otozomal dominant polikistik böbrek
hastalığı tanısının konabilmesi için, her iki böbrekte birden, en azından dörder
kistin görülmesi gereklidir.
Radyolojik izlem
Renal kistlerin belirlenmesinde computorize tomografi ve ultrasonografi
konvansiyonel tetkikler olmasına rağmen, magnetik rezonans
görüntüleme (MRI) özellikle kistlerin büyüme hızlarının izleminde ve
eşlik eden tümör invazyonu veya komplike kistlerin belirlenmesinde
daha yüksek duyarlılığa sahiptir.
•
Kist volümünde büyüme
Kist gelişimi intrauterin hayatta başlar.
•
Kistlerin patogenezinde başlıca 3 faktör sorumlu tutulmaktadır:
•
(1) Tubulus hücrelerinin hiperplazisi;
(2) Tubulus hücrelerinden aşırı sekresyon;
(3) Ekstraselüler matriks sentezinde ve metabolizmasında bozukluk.
Sonuç olarak tubül kaybı ve intertisyal fibrozis gelişir.
•
•Otozomal dominant PKD de hücre proliferasyonunda artış dışında, son
yıllarda üzerinde araştırılan bir diğer konu apoptozis artışıdır.
•Son zamanlarda, adhezyon moleküllerinin patogenezdeki rolü
araştırılmaktadır.
Adhezyon molekülleri
●
●
●
●
Hücre birlikteliğini sağlayan moleküler yapıştırıcılar ˝Hücre Adezyon Molekülleri
(Cell Adhesion Molecules; CAM)˝ olarak adlandırılır.
Adezyon molekülleri, hücre yüzeyinde yapısal olarak bulunan membran bağımlı
proteinlerdir.
Bazı uyarılarla hücre yüzeyinde belirerek, hücre-hücre ve hücre-matriks
etkileşmesinde rol alırlar.
Hücre adezyon moleküllerinin en önemli fonksiyonları; embriyonal gelişim ve
morfogenezde önemli olan hücre-hücre bağlantısı, lökosit göçü ve immün yanıtta
önemli olan hücre hareketi ve hücreler arası haberleşmede sinaptik bağlantıların
kurulması şeklinde sıralanabilir.
E-selektin (= ELAM-l):
●
●
●
●
Sadece aktive olmuş endotelde bulunur.
İnterlökin-1 (IL1), Tümör nekrozis faktör-alfa (TNF-α) ve lenfotoksin uyarısı
sonucunda endotel yüzeyinde belirerek, lenfosit ve monositlerin endotel
hücresine adhezyonunu sağlar.
Kronik enflamasyonlarda, skleroderma, dev hücreli artrit, poliarteritis nodoza'da
arttığı gösterilmiştir.
Özellikle sepsiste 20 kez daha yüksek olduğu saptanmıştır.
PKD-gen polimorfizmleri
●
●
●
●
PKD li bireylerde ACE, renin yada endotelyal nitrik oksit sentaz gen polimorfizmleri
ile kist volümünde artış ve renal yetmezliğe ilerleyişin ilişkili olduğunu ifade eden
güncel çalışmalar bulunmaktadır.
Adezyon moleküllerinin malignitelerin progresyonu konusunda çalışmalar mevcut
olmakla birlikte PKD de kist büyümesi hususundaki veriler sınırlı ve sonuçları ise
çelişkilidir.
Martins ve ark. Anjiogenesis ve adezyon molekülü olan vascular endotelyal growth
faktör (VEGF) geninde C936T polimorfizmi ile kist volümünde büyüme ilişkili
bulmuşlardır.
Reiterova ve ark. ise VEGF genindeki polimorfizmlerin kist volümünde büyüme
ilişkili olmadığını ifade etmişlerdir
Ramanathan G et al. Influence of angiotensin converting enzyme (ACE) gene rs4362 polymorphism on the progression ofkidney failure in patients with autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD).
Indian J Med Res. 2016 Jun;143(6):748-755.
.Xue C et al. Effects of endothelial nitric oxide synthase gene on end stage renal disease progression in autosomal dominant polycystic kidney disease. Nephrology (Carlton). 2014 Oct;19(10):630-7.
Martins DP et al. Vascular endothelial growth factor as an angiogenesis biomarker for the progression of autosomal dominant polycystic kidney disease. Genet Mol Res. 2016 Jan 26;15(1).
Reiterová J. Influence of VEGF polymorphism on progression of autosomal dominant polycystic kidney disease. Kidney Blood Press Res. 2008;31(6):398-403.
Amaç
Bu çalışmada PKD’li bireylerde serum E-selectin seviyelerinin ve E-selektin geni S128R
(A561C) polimorfizminin belirlenerek; 12 ay takip süresi içinde kist volümlerinde büyüme
üzerine etkilerinin ortaya koyulması amaçlandı.
•
Materyal ve metod
Bu çalışma 2014 Ekim-2015 Ekim tarihleri arasında Bağcılar Eğitim ve Araştırma
Hastanesinde Nefroloji polikliniğinde PKD tanısı almış 76 hasta dahil edildi.
●
18 yaşın altındakiler, gebeler ve renal transplantasyon, malignitesi olan, kronik
enfeksiyonu olan hastalar dışlandı.
●
Serum E –selektin düzeyi enzyme linked immunoabsorbent assay (ELISA) metodu ile
incelendi.
●
E-selectin geni S128R polimorfizmi restriction fragment length polymorphismpolymerase chain reaction (RFLP-PCR) yöntemi ile analiz edildi.
●
Hastaların rutin biyokimya tetkikleri, GFR değerleri, Ekokardiyografik ölçümleri
çalışıldı.
●
Radyolojik değerlendirme
Standartizasyonu sağlama amacı ile MR görüntüleme yapıldı.
●
MR görüntüleme esnasında herhangi bir kontrast madde verilmedi.
●
Elipsoid metot, standard ölçüm metodu olarak kabul edilen stereolojik metot ile
koreledir.
●
Aynı Radyoloji hekimi tarafından hastaların kist çap ve volüm ölçümleri 0.ay ve 12.ay
olmak üzere değerlendirildi.
●
●
E selektin geni S128R polimorfizmi
jel elektroforez görünümü
PCR-RFLP analizi: Etidyum bromid ile 2% Agar jel
elektroforez görünümü.
M sırası: DNA marker.
1 ve 2 sırası: AA allel polimorfizmi;
3 ve 4 sırası: AC allel polimorfizmi;
5 ve 6 sırası: CC allel polimorfizmi
Sonuçlar
Klinik ve demografik değişkenlerin serum
E -selektin düzeyi ile korelasyon analizi
Sonuçlar
Demografik, laboratuar ve radyolojik verilerin farklı gen varyantları
arasında karşılaştırılması
(Mann Whitney U Testi +Wilcoxon Testi)
Sonuçlar
Logistic regresyon analizi ile kist volümünde büyümenin predikte edilmesinde AA/CC
varyantlarının karşılaştırılması
Tartışma
●
Bu çalışmada E –selektin geni A561C polimorfizmi sonucunda 128
sıradaki serin aminoasiti arginin aminoasitine dönüşmüş ve S128 R
polimorfizmi CC genotipinin PKD’li bireylerde kist volümünde artışın
AA genotipine göre daha belirgin düzeyde ilişkili olduğu gösterilmiştir.
●
●
●
●
●
●
Artmış serum adezyon molekülü düzeyi endotelyal hasarı erken belirteçi olarak
değerlendirilmektedir. Renal mikrovasküler ve tubuler yapı da dahil olmak üzere
tüm sistemik dolaşım üzerine olumsuz etkileri bulunmaktadır.
Çok merkezli çalışmalarda serum E-selektin düzeyi ile E-selektin geni
polimorfizmleri arasında pozitif korelasyon olması yüksek serum E-selektin düzeyi
olanlarda mikroalbuminüri ve nefropati gelişme riskinin artacağına işaret
etmektedir.
↑E-selektin → pankreas β hücre harabiyeti→ hiperglisemi → hiperglisemi ilişkili
nefrotoksisite
E-selektin’in aterosklerotik lezyonlarda artmış düzeyde izlendiği bilinmektedir.
E-selektin molekülü malign yada nonmalign lezyonlarda kontakt inhibisyon etkisi
lezyon büyümesi üzerine etkisi olduğu bilinmesi nedeniyle kistik oluşumların
volüm artışı üzerine etkisi olması beklenen bir durum olduğunu
düşündürmektedir.
Glowinska B et al. Soluble adhesion molecules (sICAM-1, sVCAM-1) and selectins (sE selectin, sP selectin, sL selectin) levels in children and adolescents with obesity, hypertension, and diabetes. Metabolism. 2005
Aug;54(8):1020-6.
Tołwińska et al. Correlation analysis between biochemical and biophysical markers of endothelium damage in children with diabetes type 1. Endokrynol Diabetol Chor Przemiany Materii Wieku Rozw.
2005;11(4):221-7.
•Adezyon molekülleri endotelyal hasar ve inflamasyonun da belirteçleri olarak kabul
edilmektedirler. E selektinin yüksek düzeyleri ile ekokardiyografik indekslerin yakın
ilişkili olduğu ve end diastolik volümde ve pulmoner vaskuler dirençte artışa
yolaçabildiği güncel çalışmalar ile ortaya konmuştur.
•E selektin ile birlikte diğer adezyon moleküllerinin yüksek düzeylerinin sağ-sol kalp
boşluklarındaki genişleme ile korele olduğu görülmüştür.
•Tanı anında E-selektin düzeyi yüksek hastalarda, renal fonksiyonlarda gerileme
daha olası olduğu randomize kontrollü çalışmalarla ortaya konmuştur.
Kawut SM. Matrix metalloproteinase-9 and plasminogen activator inhibitor-1 are associated with right ventricular structure and function: the MESA-RV Study.
Biomarkers. 2010 Dec;15(8):731-8.
Tokgözoglu L.Correlation of tissue selectin expression and hemodynamic parameters in rheumatic mitral valve disease. J Heart Valve Dis. 2006 Sep;15(5):671-8.
Lau YC. Relationship between renal function and circulating microparticles, soluble P-selectin and E-selectinlevels in atrial fibrillation. J Thromb Thrombolysis. 2016 Sep 26. [Epub ahead of print]
•E selektin geninde bir çok polimorfizm tanımlanmış olmakla birlikte S128R, G84T
ve C1839T’in en sık görülen polimorfizmler oldukları ortaya konmuştur.
•Bütün bu polimorfizmler; inflamasyon ve endotelyal hasarında artış yaparak
iskemik stroke, MI, pulmoner emboli, hipertansiyon ve diabetik mikrovaskuler
komplikasyonlar ile yakın ilişkili bulunmuştur.
Gaojun Cai et al. E-Selectin Gene Polymorphisms and Essential Hypertension in Asian Population: An Updated Meta-Analysis. PLoS One. 2014; 9(7): e102058.
Zanardo RC et al. A down-regulatable E-selectin ligand is functionally important for PSGL-1-independent leukocyte-endothelial cell interactions. Blood. 2004 Dec 1;104(12):3766-73.
Çalışmanın Limitasyonları
●
●
●
Çalışmadaki katılımcı sayısı göreceli olarak az idi.
İkinci limitasyon bu çalışmanın Türk populasyonunda yapılması ve diğer
toplumlara genelleme yapılamamasıydı.
Son olarak, daha uzun takip süresinin daha anlamlı sonuçlar ile ilişkili
olabileceğini düşünmekteyiz.
Sonuç
●
●
●
İnsanlarda bir milyondan fazla tek nükleotid polimorfizmi (SNP) olduğu
bilinmektedir. Farklı SNP’lerin tanımlanması poligenik hastalıkların komplex
genetik altyapısının daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacaktır.
PKD de kist volümünde büyümenin genetik altyapısı hususunda literatürde yeterli
veri bulunmamaktadır.
Kist volümünde büyümenin moleküler ve genetik mekanizmalarının daha iyi
anlaşılması PKD de olası nefropati riski altında olan bireylerin önceden
tanımlanabilmesinde yararlıdır.
Sonuç
Bu çalışma; PKD li bireylerde E selektin geni 561 A>C (S128R) polimorfizminin kist
volümünde büyüme için risk faktörü olduğunu gösteren İngilizce literatürde ilk
çalışmadır ve bu çalışmanın verilerinin daha geniş ölçekli, daha uzun takip süreli
çalışmalarla doğrulanması gerekmektedir.
●
Gurocak S. The Impact of Gene Polymorphisms on the Success of Anticholinergic Treatment in Children with Overactive Bladder. Dis Markers. 2015;2015:732686