Methods: Fifty-eight patients (41 males, 17 females; mean age 62.9±6.5 years; range 45 to 78 years) operated on our clinic between May 2008 and March 2009 with the diagnosis of AAA, and 58 healthy volunteers (38 males, 20 females; mean age 58.8±11.6 years; range 30 to 79 years) with normal aortic diameters measured by computed tomography were included in this study. Thirty-two base p deletions in the CCR5 gene were screened after obtaining genomic DNAs from peripheral blood samples of the patients.
Results: When the groups were compared with the predisposing risk factors for the development of AAA, no significant difference was observed (p>0.05). Eleven patients (19.0%) had heterozygote CCR5 gene mutation in the AAA group, however, only one patient (1.7%) had heterozygote CCR5 gene mutation in the control group. While the CCR5 homozygote was normal in 47 (81.0%) patients, the CCR5 homozygote was normal in 57 (98.3%) volunteers in the control group. Chemokine receptor 5 Δ32 heterozygote gene mutation was significantly higher in the AAA group. (p=0.004).
Conclusion: Consequently, a relationship between CCR5 gene polymorphism and AAA was demonstrated in this study. We think that hereditary factors considered between unchanged etiologic factors play a role in the development of AAA and we believe that AAA can be treated before serious complications occur with frequent clinical check ups in people with hereditary predisposition.
Abdominal aort anevrizmasının patogenezi tam olarak açıklanabilmiş değildir. Ancak son yıllarda kronik inflamatuvar olayların etkisinden söz edilmektedir. Özellikle matriks metalloproteinazlar tarafından matriks dönüşümü ile birlikte sitokin yolundaki upregulasyonun etkili olduğu ve genetik polimorfizmin bu inflamatuvar yol üzerinde etkilerinin olabileceği düşünülmektedir.
Genetik ile AAA arasında bir ilişkiden bahsedilse de şu ana kadar yapılmış çalışmalarda CCR5 geni polimorfizmi ile aort anevrizmaları arasındaki ilişki henüz tam açıklanabilmiş değildir. Prospektif kontrollü olarak planlanan bu çalışmada, AAA oluşumunda genetik zeminin aydınlatılmasına katkıda bulunabilmek amacıyla, AAA gelişimine risk oluşturabileceğini düşündüğümüz CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık.
Şekil 1: StripAssay tekniği ile CCR5 heterozigot gen mutasyonu saptanması.
Mutasyon analizi
Çalışma ve kontrol grubundaki bireylerden toplanan
100µl periferik kan dokusundan, Invitek kit extraction
tekniği ile (Invitek, Invisorb spin blood, Germany)
total genomik DNA elde edildi. Kontrol grubundaki
bireylerden ve AAA hastalarından eş zamanlı olarak biotin-labelled single multiplex amplification reaction
(Viennelab, PGX-HIV StripAssay, Austria) tekniği
ile CCR5 kemokin reseptör geni amplifiye edildi ve
32 baz p delesyonu açısından değerlendirildi. Perkin
Elmer 9600 (PCR machine, Perkin. Elmer, Foster City,
CA, USA) ile polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) çalışıldı.
Başlangıç olarak 94 °Cde iki dakika erime evresi
ile protokol oluşturularak; 35 devirde 94 °Cde 15 saniye,
58 °Cde 30 saniye, 72 °Cde 30 saniye ve 72 °Cde 3
dakika final elongasyon evresinde izlendi.
Otomatik revers-hibridizasyon prensibi temeline dayanan StripAssay tekniği (Vienna Lab, PGX-HIV StripAssay GmbH, Austria) ile mutasyon analizi çalışıldı. Tüm genler için normal, heterozigot ve homozigot mutant/non-mutant genotip profilleri ek CollectorTM sheet kullanılarak tüm olgularda tarandı.
İstatistiksel analiz
Çalışmamızın verileri Windows için SPSS (SPSS
Inc., Chicago, Illinois, USA) 15.0 versiyon paket programına
yüklendi. Çalışmada elde edilen veriler ortalama,
standart sapma ve yüzde olarak verildi. Hastaların yaş ve
aort çapları T-testi kullanılarak değerlendirildi. Cinsiyet,
hipertansiyon, diyabetes mellitus, hiperlipidemi, sigara
içiciliği, koroner arter hastalığı, kronik obstrüktif akciğer
hastalığı ve CCR5 gen mutasyonu ile AAA arasındaki
ilişki Ki-kare testi ile değerlendirildi. Abdominal aort
anevrizması ile genetik varyasyon arasındaki ilişki multivariate
regresyon analizi ile degerlendirildi. İstatistiksel
olarak p<0.05 değerler anlamlı olarak kabul edildi.
Tablo 1: Hasta ve kontrol grubunda klinik parametrelerin dağılımı
Çalışmaya alınan olgular aort çapları yönünden değerlendirildiğinde; kontrol grubunda bulunan bireylerin ortalama aort çapları 26.4±2.9 mm, çalışma grubundaki hastaların ortalama aort çapı 54.9±8.6 mm olarak bulundu. Gruplar aort çapları yönünden karşılaştırıldıklarında aralarındaki fark ileri derecede anlamlı bulundu (p=0,001; Tablo 2).
Tablo 2: Hasta ve kontrol grubunda aort çap dağılımı
Abdominal aort anevrizma hastalarında ve kontrol grubu arasında CCR5 CC (wild-type allel), CT (heterozigot) ve TT (homozigot) gen mutasyonları karşılaştırıldı. Heterozigot CCR5 gen mutasyonu, AAA hastalarının 11inde (%19.0) saptanırken, kontrol grubunda sadece bir bireyde (%1.7) saptandı (Şekil 1). CCR5 gen mutasyonu, AAA hastalarının 47sinde (%81,0) yok iken, kontrol grubundaki bireylerin de 57sinde (%98.3) yok idi. Heterozigot gen mutasyonu yönünden gruplar değerlendirildiğinde; CCR5 heterozigot gen mutasyonunun AAAlı hastalarda anlamlı derecede fazla olduğu görüldü (p=0.004; Tablo 3).
Tablo 3: Hasta ve kontrol grubunda Δ32 gen polimorfizminin dağılımı
Gruplar; yaş, cinsiyet, hipertansiyon, diyabetes mellitus, hiperlipidemi, sigara içiciliği, koroner arter hastalığı, kronik obstrüktif akciğer hastalığı ve CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasındaki ilişki değerlendirildiğinde yalnızca CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasında anlamlı ilişki saptandı (p=0.006; Tablo 4).
CCR5 heterozigot gen mutasyonu bulunan hastalarda mutasyon olmayan bireylere göre AAA görülme sıklığının 25.95 kat fazla olduğu bulundu (OR:25.95, %95 CI=2.49-270,36; Tablo 4).
Abdominal aort anevrizması multifaktöryel bir hastalıktır, genetik ve çevresel faktörlerden etkilenir.[6] Abdominal aort anevrizmasının etiyolojisini belirlemek için yapılan ve ayırım çalışması olarak adlandırılan iki istatistiksel çalışma AAAnın majör gen etkisi ile ortaya çıkabileceğini bildirmektedir.[7] Benzer şekilde Shibamura ve ark.[8] da 233 aile üzerinde yaptıkları çalışmada AAA ile iki gen (19q13 ve 4q31) arasında ilişki olabileceğini bildirmişlerdir.
Abdominal aort anevrizması patogenezindeki genetik komponentin ortaya konabilmesi için birçok araştırmacı, aday gen kavramını, benimsemiştir. Bu yaklaşım asıl olarak anevrizma formasyonunda ve inflamatuvar yanıtta rol oynayan anahtar enzimleri kodlayan genleri içerir. Bu konuda literatürdeki araştırmalara bakıldığında aday gen olarak; elastin ve elastaz (MMP-2,-7,-9-12), kollojen ve kollojenaz (Matriks metalloproteinaz (MMP)-1,-8&-13), metalloproteinaz doku inhibitörleri, plazminojen aktivatör inhibitor-1, interlökinler, anjiyotensin konverting enzim, metilen tetra hidro folat reduktaz, nitrik oksit sentaz, platelet aktifleştirici faktör, human lökosit antijenleri, ve inflamatuvar reseptörlerin araştırıldıkları görülmektedir. Bu araştırmalar incelendiğinde, Jones ve ark.[9] matriks metalloproteinaz-9 polimorfizmi (C-1562T) araştırdıkları 414 AAAlı, 172 periferik vasküler hastalıklı ve 203 sağlıklı kontolde anevrizmalı grupta T alelinin anlamlı derecede fazla olduğunu bildirmişlerdir. Yine MMPnin doku inhibitörleri (TIMP) üzerine yapılan iki çalışmada AAAlı hastaların alel frekansının kontrol grubundan anlamlı olarak farklı olduğu bildirilmiştir.[10,11] Bizde çalışmamızda inflamatuvar reseptörlerden CCR5 ile AAA arasındaki ilişkiyi araştırdık.
Abdominal aort anevrizması gelişimine risk oluşturabileceğini düşündüğümüz CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladığımız bu çalışmada AAAlı hastalarda CCR5 heterozigot gen polimorfizminin normal nüfusa göre anlamlı derecede fazla olduğunu bulduk. Ancak AAA multifaktöryel bir hastalıktır, genetik ve çevresel faktörlerden etkilenir.[6] Bu nedenle AAA gelişimine zemin hazırlayabilecek diğer risk faktörleri de göz önüne alınarak yapılan istatistiksel çalışmada, CCR5 gen mutasyonunun diğer faktörlerden bağımsız olarak AAA ile ilişkili olduğu görüldü.
Aterosklerozis multifaktöryel ilerleyici bir vasküler hastalıktır. Makrofajların, T-lenfositlerin ve vasküler dendritik hücrelerin arteryel duvarda erken dönemde ve ısrarlı olarak bulunmalarıyla karakterizedir.[12] Bu hücre topluluğu aterosklerozis patogenezinde rol oynayan kronik inflamatuvar olaylarda da rol alır. Abdominal aort anevrizması duvarının kronik inflamatuvar hücreler tarafından infiltre edildiği bilinmektedir.[13] Ateroskleroz asıl olarak damarın iç tabakalarını intima ve mediayı içerirken AAA tipik olarak damarın dış tabakalarının media ve adventisyanın değişikliklerinden etkilenir. Ancak her iki durumunda patogenezi ortak mekanizma ile açıklanabilir. Makrofaj ve lenfositlerin inflamatuvar infiltrasyonu AAA ve aterosklerozun patogenezinde altta yatan ortak mekanizmadır. Her iki durumda da damar duvarında bir incelme söz konusudur.[14]
Arteryel damar duvarının inflamatuvar hücrelerce infiltrasyonu bir dizi enzimi aktive eder. Kemokinler ekstraselüler matriksin yeniden modellenmesi ve metabolizmasında rol oynayan özellikle matriks metalloproteinazları ve onların inhibitörlerini de içeren birçok enzimin indüksiyonu, ekspresyonu ve aktivasyonu için anahtar rol oynar. Kemokin reseptörlerinin inflamasyonda önemli modülatör rolleri vardır.
Kemokinler arter duvarındaki hasara erken yanıtta etkilidirler. Kemokin reseptör 5 genindeki delesyon reseptör ekspresyonunu azaltır, lökosit göçünü inhibe eder ve inflamatuvar infiltrasyonu azaltır.[15] Ghilardi ve ark.[16] CCR5 32 bp delesyonu ile AAA arasında ilişki olduğunu bildirmişlerdir. Kemokin reseptör 5 polimorfizmi sonucunda Th1 yanıtında azalma, Th2 yanıtında artış meydana gelir. Th1 ve Th2 lökositler arasındaki bu farklılaşmanın aterosklerotik olayın anevrizmal ya da tıkayıcı damar hastalığının gelişiminde belirleyici olduğu düşünülmektedir.[17]
Ocaña ve ark.[18] AAAlı hastaların periferik kan dokusunda ve AAAyı infiltre eden T hücrelerinin yaklaşık %40ının CCR5 ve CXCR3 pozitif olduğunu bildirmektedir. Kemokin reseptör 5 ve CXCR3 inflamatuvar sitokinler için reseptör görevi yaparlar, inflamatuvar sitokinleri üreten lökositlerin inflamatuvar olmayan dokuya göçü için düzenleyici rol oynarlar.[19,20] Ayrıca AAAyı infiltre eden T-lenfositler fonksiyonel olarak proinflamatuvar hücrelerdir, IFN-γ üretirler ve büyük miktarda serin proteaz granzim A salınımına neden olurlarlar.[21] İlginç olarak, damar duvarının benzer proinflamatuvar ve sitotoksik yanıtı ateroskleroz ve kardiyak allograft vaskülopatilerinde de gösterilmiştir.[22]
Çalışmamızda bazı sınırlılıklar bulunmaktadır. Birincisi, bu çalışmada 58 AAA hastası bulunmaktadır. Bu örneklem sayısı bu tip çalışmalar için göreceli olarak az bir sayıdır. Bununla birlikte AAA hastalarında %19.0 ve kontrol olgularında %1.7 bulunan heterozigot oranları için post-hoc power analiz uyguladığımızda olgu sayısına göre power değeri %88.15 olarak bulundu. Daha yüksek power değeri elde etmek için daha geniş ölçekli çalışmaların yapılmasına ihtiyaç bulunmaktadır. İkincisi, AAA kompleks bir hastalıktır. Bu nedenle birçok çevresel faktörden etkilenen kompleks bir hastalığa bir genin etkisini nüfus çalışmaları ile ortaya koymak zor olabilmektedir. Buna rağmen çalışmamızda CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasındaki ilişki diğer risk faktörlerinden bağımsız olarak gösterildi.
Sonuç olarak, bu çalışmada CCR5 gen polimorfizmi ile AAA arasında bir ilişki olduğu gösterilmiştir. Abdominal aort anevrizması değiştirilebilen ve değiştirilemeyen risk faktörlerine bağlı gelişen kompleks bir hastalıktır. Genetik yatkınlık gibi değiştirilemeyen risk faktörlerinin önceden saptanması, AAA gelişiminin önlenmesi ya da geciktirilmesi için değiştirilebilen risk faktörleri ile çok daha ciddi ve erken dönemde savaşılması konusunda uyarıcı olacaktır.
Çıkar çakışması beyanı
Yazarlar bu yazının hazırlanması ve yayınlanması
aşamasında herhangi bir çıkar çakışması olmadığını
beyan etmişlerdir.
Finansman
Yazarlar bu yazının araştırma ve yazarlık sürecinde
herhangi bir finansal destek almadıklarını beyan etmişlerdir.
1) Sayın AG. Abdominal aort anevrizmalarına genel bakış İ.Ü.
Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Sürekli Tıp Eğitimi Etkinlikleri.
Sempozyum Dizisi No: 52 Ekim 2006; s. 135-48.
2) Siegel CL, Cohan RH. CT of abdominal aortic aneurysms.
AJR Am J Roentgenol 1994;163:17-29.
3) Budden J, Hollier LH. Management of aneurysms that
involve the juxtarenal or suprarenal aorta. Surg Clin North
Am 1989;69:837-44.
4) Ernst CB. Abdominal aortic aneurysm. N Engl J Med
1993;328:1167-72.
5) Kochanek KD, Smith BL. Deaths: preliminary data for 2002.
Natl Vital Stat Rep 2004;52:1-47.
6) Majumder PP, St Jean PL, Ferrell RE, Webster MW, Steed
DL. On the inheritance of abdominal aortic aneurysm. Am J
Hum Genet 1991;48:164-70.
7) Verloes A, Sakalihasan N, Koulischer L, Limet R. Aneurysms
of the abdominal aorta: familial and genetic aspects in three
hundred thirteen pedigrees. J Vasc Surg 1995;21:646-55.
8) Shibamura H, Olson JM, van Vlijmen-Van Keulen C, Buxbaum
SG, Dudek DM, Tromp G, et al. Genome scan for familial
abdominal aortic aneurysm using sex and family history as
covariates suggests genetic heterogeneity and identifies linkage
to chromosome 19q13. Circulation 2004;109:2103-8.
9) Jones GT, Phillips VL, Harris EL, Rossaak JI, van Rij
AM. Functional matrix metalloproteinase-9 polymorphism
(C-1562T) associated with abdominal aortic aneurysm. J
Vasc Surg 2003;38:1363-7.
10) Ogata T, Shibamura H, Tromp G, Sinha M, Goddard KA,
Sakalihasan N, et al. Genetic analysis of polymorphisms
in biologically relevant candidate genes in patients with
abdominal aortic aneurysms. J Vasc Surg 2005;41:1036-42.
11) Wang X, Tromp G, Cole CW, Verloes A, Sakalihasan N,
Yoon S, et al. Analysis of coding sequences for tissue
inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP1) and 2 (TIMP2) in
patients with aneurysms. Matrix Biol 1999;18:121-4.
12) Juvonen J, Surcel HM, Satta J, Teppo AM, Bloigu A,
Syrjälä H, et al. Elevated circulating levels of inflammatory
cytokines in patients with abdominal aortic aneurysm.
Arterioscler Thromb Vasc Biol 1997;17:2843-7.
13) Shimizu K, Mitchell RN, Libby P. Inflammation and cellular
immune responses in abdominal aortic aneurysms.
Arterioscler Thromb Vasc Biol 2006;26:987-94.
14) Anidjar S, Dobrin PB, Eichorst M, Graham GP, Chejfec G.
Correlation of inflammatory infiltrate with the enlargement
of experimental aortic aneurysms. J Vasc Surg 1992;16:139-
47)
15) Smith MW, Dean M, Carrington M, Winkler C, Huttley
GA, Lomb DA, et al. Contrasting genetic influence of CCR2
and CCR5 variants on HIV-1 infection and disease progression.
Hemophilia Growth and Development Study (HGDS),
Multicenter AIDS Cohort Study (MACS), Multicenter
Hemophilia Cohort Study (MHCS), San Francisco City
Cohort (SFCC), ALIVE Study. Science 1997;277:959-65.
16) Ghilardi G, Biondi ML, Battaglioli L, Zambon A, Guagnellini
E, Scorza R. Genetic risk factor characterizes abdominal aortic
aneurysm from arterial occlusive disease in human beings:
CCR5 Delta 32 deletion. J Vasc Surg 2004;40:995-1000.
17) Thompson RW. Reflections on the pathogenesis of abdominal
aortic aneurysms. Cardiovasc Surg 2002;10:389-94.
18) Ocaña E, Pérez-Requena J, Bohórquez JC, Brieva JA,
Rodríguez C. Chemokine receptor expression on infiltrating
lymphocytes from abdominal aortic aneurysms: role of
CXCR4-CXCL12 in lymphoid recruitment. Atherosclerosis
2008;200:264-70.
19) Olson TS, Ley K. Chemokines and chemokine receptors
in leukocyte trafficking. Am J Physiol Regul Integr Comp
Physiol 2002;283:R7-28.
20) Bonecchi R, Bianchi G, Bordignon PP, DAmbrosio D, Lang
R, Borsatti A, et al. Differential expression of chemokine receptors and chemotactic responsiveness of type 1 T helper
cells (Th1s) and Th2s. J Exp Med 1998;187:129-34.