HEM OKSİJENAZ – 1 ENZİMİ GEN POLİMORFİZMİNİN VE SON

ÜRÜNLERİNİN KRONİK OBSTRÜKTİF AKCİĞER HASTALIĞI VE

ALEVLENMELERİ İLE İLİŞKİSİ

Nevra GÜLLÜ ARSLAN, Füsun ÖNER EYÜBOĞLU, Belgin ATAÇ

ÇIKAR ÇATIŞMASI

** Bu çalışma Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi proje desteği kapsamında yapılmıştır, herhangi bir firma desteği alınmamıştır.

Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), genetik olarak duyarlı kişilerde; çevresel ve kişiye bağlı risk faktörlerinin etkisi ile ortaya çıkan, kısmen geri dönebilen hava yolu obstrüksiyonu ile karakterize sistemik bir hastalıktır.

Heme oksijenaz geni

HOX; heme’in, karbon monoksit (CO) ve serbest demir açığa çıkararak biliverdine katabolize olduğu reaksiyonun hız kısıtlayıcı enzimidir.

HOX-1; HO’ın indüklenebilir form HOX-2; kurucu enzim HOX-3; işlevi henüz kesinleşmemiş

HOX-1 geninin 5’ promotor bölgesindeki (GT)n tekrar polimorfizmi, bu enzimin endojen koruyucu özelliğini etkileyebilir.

Yapılan in vivo çalışmalarda (GT)n tekrarının olduğu bölgeye hiçbir transkripsyon regülatuar proteinin bağlanamadığı tespit edilmiştir.

Dinükleotid tekrar sayısı arttıkça enzim aktive olamamakta, sonuçta son ürünler olan bilirubin, CO ve Fe’in anti-inflamatuar, anti-oksidan, anti apopitotik özellikleri oluşamamaktadır.

KOAH’lı hastalarda bu polimorfizmin araştırıldığı bazı çalışmalarda (GT)n tekrar sayısının >32 olduğu Long (L) alel taşıyıcılarında; *hastalığın daha ağır seyrettiği **en hızlı FEV1 ve FEV1/FVC düşüşünün olduğu ***amfizem gelişimine yatkınlık, gözlenmiştir.

*Fu WP. et al Chinese Medical Journal, Vol. 120 No. 1:12-16, 2007

** Guénégou A et al. Results from the European Community Respiratory Health Survey (ECRHS), France J Med Genet 43:e 43 doi:10.1136/jmg.2005.039743, 2006.

***Yamada N et al. Am. J. Hum. Genet. 66, pp. 187–195, 2000.

AMAÇ

HOX-1 enziminin son ürünlerinin KOAH hastalarında evrelere göre değişimini incelemek

Enzimin kodlanma bölgesindeki polimorfizm varlığının KOAH’ın evreleri ile ilişkisini incelemek

Polimorfizm varlığı ile KOAH alevlenmesi arasındaki ilişkiyi incelemek

GEREÇ VE YÖNTEM

Çalışmaya; GOLD’da tanımlanan kriterlere göre hafif (grup 1), orta (grup 2), ağır-çok ağır (grup 3) olarak sınıflandırılan KOAH tanısı almış 90 hasta ve solunum fonksiyon testi normal olan 40 yaş üstü 93 gönüllü kişiden oluşan kontrol grubu (grup 4) olmak üzere toplam 183 olgu dahil edildi.

Hastalar Mart 2009-Mart 2010 tarihleri arasında 12 ay boyunca alevlenme gelişimi açısından takip edildi.

Genotip tayini

(GT)n ≤ 26 = S (small) alel 27≤(GT)n≤ 31 = M (medium) alel (GT)n ≥ 32 = L (long) alel

Genotip tayini

(GT)n tekrar sayısına göre tüm çalışma grubunun genotipik dağılımı SS, SM, SL, MM, ML, LL olarak düzenlendi.

Genotipik dağılımın Fe, bilirubin, atak ve SFT değerleri ile ilişkisi incelenirken daha önce yapılmış benzer çalışmalar göz önünde tutularak L alelini taşıyan ve taşımayan grup olarak inceleme yapıldı

BULGULAR

Değişkenler Kontrol Grubu (n:93) Hasta Grubu (n:90) p

Yaş 62,4±10,0 65,8±9,7 0,022

Cinsiyet [n (%)] <0,001

Kadın 50 (53,8) 13 (14,4)

Erkek 43 (46,2) 77 (85,6)

Sigara Öyküsü [n (%)] 44 (47,3) 84 (93,3) <0,001

FEV1/FVC [ortanca (min-mak)] 80 (71-95) 53 (26-70) <0,001

FEV1 (%) [ortanca (min-mak)] 112 (70-166) 66 (25-128) <0,001

FEV1 (l) [ortanca (min-mak)] 3,0 (1,2-5,5) 1,6 (0,5-4,1) <0,001

FVC (%) [ortanca (min-mak)] 118 (8-169) 95,5 (36-157) <0,001

FVC (l) [ortanca (min-mak)] 3,8 (1,5-7,5) 2,9 (1,1-6,5) <0,001

*Tüm olguların demografik özellikleri ve SFT bulguları

Değişkenler Evre I Evre II Evre III p

Atak Sayısı[ortalama±ss] 0,5±0,7a 0,9±1,2 1,4±1,4a 0,006

Demir(µg/dl)[ortalama±ss] 92,4±32,34b,c 67,3±32,17b 68,1±28,62c 0,003

Bilirubin(mg/dl)[ortanca(min-mak)] 0,7(0,1-1,6) 0,5(0,3-1,4) 0,5(0,2-1,2) 0,130

*Hasta grubu içerisinde evrelere göre atak sayısı, demir ve bilirubin düzeyleri

a Evre I ile Evre III arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı (p<0,001).b Evre I ile Evre II arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlıc Evre I ile Evre III arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı

Kontrol ve hasta grupları arasında bilirubin düzeyleri yönünden istatistiksel olarak anlamlı farklılık tespit edilmedi (p=0,235). Grup 1-2-3’ün ortalama bilirubin düzeyleri 0,72 mg/dl,

0,59 mg/dl, 0,56 mg/dl

Ancak hasta gruplarının kendi içlerinde bilirubin değer ortalamaları değerlendirildiğinde; ağır-çok ağır evreden hafif evreye doğru artış olduğu belirlenmiştir.

Kontrol ve hasta grupları arasında demir düzeyleri yönünden ilişki saptanmadı. Hasta grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olup (p=0,015), bu farka neden olan durum Grup 1’e göre Grup 2 ve 3’ün demir düzeyinin anlamlı olarak daha düşük olması olarak belirlendi (p=0,025 ve p=0,035).

Grup 1-2-3’ün ortalama demir düzeyleri 92,4 µg/dl, 67,2 µg/dl ve 68,1 µg/dl

Atak sayısı ile bilirubin düzeyi arasında istatistiksel olarak anlamlı korelasyon bulunmadı (p=0,691).

Atak sayısı ile demir düzeyi arasında ise ters yönlü istatistiksel olarak anlamlı korelasyon bulundu (p=0,016).

Alel frekans dağılımı açısından; hasta ve kontrol grupları arasında istatiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmedi (p=0,458).

Tüm çalışma grubunda S alelini taşıyanlar (n=106) %39,9 M alelini taşıyanlar (n=136) %55,5 L alelini taşıyanlar (n=15) %4,6

Genotipik dağılım vaka ve kontrol grubunda benzer idi. SM (n=69) %39,7 oranıyla en sık, LL (n=1) ise %0,6 oranıyla

en nadir görülen genotip oldu. L alelini taşıyan genotiplerin (SL, ML, LL) sıklığı vaka ve

kontrol grubunda benzer idi (p=0,445).

*Tüm olgularda alel sıklığına göre atak sayısı, demir ve bilirubin düzeyleri SS,SM,MM genotipleri L taşımayan SL,ML,LL genotipleri L taşıyan

Değişkenler L taşımayan L taşıyan p

Atak Sayısı [ortanca (min-mak)] 1,0±1,2 0,6±0,7 0,356

Demir [ortalama±ss] 75,5±35,14 85,0±31,81 0,631

Bilirubin [ortanca (min-mak)] 0,5(0,1-2,2) 0,7(0,3-1,4) 0,065

*Hastalık evrelerine göre genotip dağılımı

Grup (n) SS (n/%) SM (n/%) SL (n/%) MM (n/%) ML (n/%) LL (n/%)

1 (28) 4 (%14,3) 8 (%23,6) 1 (%3,6) 12 (%42,9) 3 (%10,7) 0 (%,0)

2 (31) 6 (%19,4) 11 (%35,5) 1 (%3,2) 16 (%32,3) 2 (%6,5) 1 (%3,2)

3 (29) 7 (%24,1) 18 (%62,1) 0 (%,0) 3 (%10,3) 1 (%3,4) 0 (%,0)

*Hastalık evrelerine göre alel sıklığı dağılımı

Grup (n) L taşımayan (n/%) L taşıyan (n/%)

1 (28) 24 (%85,7) 4 (%14,3)

2 (31) 27 (%87,1) 4 (%12,9)

3 (29) 28 (%96,6) 1 (%3,4)

Hasta ve kontrol grupları arasında, hasta gruplarının kendi içinde genotipik dağılım istatiksel bir anlam göstermemiştir

Çalışmamızda; Alel sıklığı açısından 22, 29 ve 34 tekrarda doruk dağılımlar

gözlendi. Türk toplumunda 27≤(GT)n≤ 31 sınırları arasında yer alan M

alelinin baskın, (GT)n≥32 olan L’nin ise en nadir görülen alel olduğu belirlendi

*Tüm olguların alel sıklığına göre SFT sonuçları

L taşımayan L taşıyan p

FEV1 /FVC (%) 66±17,1 (71) 63±17,3 (64) 0,459

FEV1 (%) 89±32,8 (93) 93,3±31,9 (105) 0,548

FEV1 (lt) 2,41±1,15 (2,4) 2,36±1,06 (1,75) 0,981

FEV1 /FVC FEV1 (%) FEV1 (lt)

L taşımayan 51,78±12,6 (52) 65±25,6 (66) 1,67±0,84 (1,5)

L taşıyan 52,11±13,3 (54) 77±30,5 (66) 2,06±1,0654 (1,7)

p 0,896 0,262 0,324

*Hasta grubunda alel sıklığına göre SFT sonuçları

SONUÇLAR

1. KOAH’da hastalığın ciddiyeti arttıkça bilirubin değerleri normal değerler içinde alt sınıra yaklaşmaktadır. Bu durum bilirubinin antioksidan etkisinin azalmasıyla ilişkilendirilebilir.

2. KOAH’ın ciddiyetinin ve atak sayısının fazla olduğu grupta serum Fe düzeyleri anlamlı olarak düşük saptanmıştır. Kronik Hastalık Anemisi, Fe’in negatif akut faz reaktanı olması ve alevlenmeler sırasında mikroorganizmaların Fe’i oksidatif hasar için kaynak olarak kullanması bu sonucun nedenleri arasında yer alabilir. Buradan yola çıkarak, Fe’in KOAH’ın seyri ile ilgili bir öngörüde bulunmak için kullanılabileceği görüşündeyiz.

3. Çalışma grubunda en sık saptanan alel M iken; ileri evrede en sık görülen alel enzim aktivitesinin en fazla olduğu S aleli olmuştur. Hastalığın evresi, SFT değerleri, atak sayıları ve enzimin son ürünleri ile genotipik dağılım arasında da ilişki saptanmamıştır. Bu sonuçlar; gerek hastalığın gelişimi ve seyrini, gerekse son ürün düzeylerini etkileyecek birçok farklı mekanizmanın olduğu düşüncesini doğrulamaktadır.

4. HOX-1 enzimi gen polimorfizminin Türk toplumunda KOAH gelişimi açısından bir risk faktörü olmadığı öngörülebilir, ancak daha kesin sonuçlar için geniş vaka grupları ile yapılmış çalışmalar gerekmektedir.