Bölüm 5 PARKİNSON HASTALIĞI GELİŞİMİNDE ROL OYNAYAN GENETİK POLİMORFİZMLER. Nevra ALKANLI 1, Arzu AY 2. Giriş Parkinson Hastalığı

Transkript

1 Bölüm 5 PARKİNSON HASTALIĞI GELİŞİMİNDE ROL OYNAYAN GENETİK POLİMORFİZMLER Nevra ALKANLI 1, Arzu AY 2 Giriş Parkinson Hastalığı Nörodejeneratif hastalıklar yaşa bağlıdır ve bu hastalıkların en önemli özelliklerinden biri beyin fonksiyonlarının yavaş ve geri dönülemez olarak bozulmasıdır (Cilingir & ark, 2018). Parkinson hastalığı (PH), motor sistemini etkileyen merkezi sinir sisteminde ortaya çıkan nörodejeneratif bir bozukluktur (Weikang & ark, 2016). PH nin ikinci progresif nörodejeneratif hastalık olduğu bilinmektedir. PH nin prevalansı 60 yaşın üzerindeki bireylerde yaklaşık %1 iken; prevalans 85 yaşın üzerindeki bireylerde yaklaşık %4 e kadar çıkabilmektedir (Cilingir & ark, 2018). Ciddi morbiditeye neden olan PH nin titreme, bradikinezi, kas sertliği, postüral instabilite gibi motor semptomlarının yanısıra; bilişsel davranışsal semptomlar, otonomik disfonksiyon, duyusal semptomlar, uyku bozuklukları ve yorgunluk gibi motor olmayan semptomları bulunmaktadır. Bu semptomlar; substantia nigra pars compacta (SNpc) içindeki dopaminerjik nöronlardaki progresif dejenerasyon, beyinde hayatta kalan nöronlarda hücre içi proteinlerde topaklanma, Lewy cisimcikleri ve Lewy nöritlerinde toplanmadan kaynaklanmaktadır (Cilingir & ark, 2018). PH de dopaminerjik nöronlardaki dejenerasyon hareket bozukluğuna yol açmaktadır ve bu hareket bozukluğu, nigrostriatal dopamin nöronlarının dejenerasyonu sonucunda beynin striatumundaki nörotransmiter dopamin eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Bu nöronal ölümdeki temel mekanizma tam olarak bilinmemektedir, ancak genetik yatkınlığın ve çevresel faktörlerin PH gelişiminde etkili olduğu bilinmektedir (Borlak & Reamon-Buettner, 2006). PH nin patogenezinde birçok genin rol oynadığı ve bu genlerde meydana gelen polimorfizmlerin PH gelişiminde genetik risk faktörleri olabilecekleri bildirilmiştir (Niu, Wang & Xie, 2015). Bu bölümün amacı; PH hakkında genel bilgi verilmesinin yanısıra, PH gelişiminde önemli rol oynayabilecek gen polimorfizmlerinin ve bu gen polimorfizmleri ile PH gelişme riski arasındaki ilişkilerin araştırıldığı çalışmaların özetlenmesidir. 1 Dr. Öğr. Üyesi, Haliç üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, Istanbul, Türkiye, nevraalkanli@ halic.edu.tr 2 Arş. Gör. Dr., Trakya Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, Edirne, Türkiye, arzuay78@yahoo.com

2 ABCB1 Gen Polimorfizmleri ABCB1 (ATP bağlayıcı kaset alt aile B üyesi 1) geni, beyin içi konsantrasyonlarının korunmasını sağlayan düzenleme mekanizmasında önemli bir rol oynamaktadır. ABCB1 geninde meydana gelen çok sayıda tek nükleotid polimorfizmi belirlenmiştir. Bu gen polimorfizmleri; genin promoter, intronik ve ekzonik bölgelerinde oluşabilmektedir. ABCB1 geninde oldukça fazla gen polimorfizmi tanımlanmış olsa da, bu polimorfizmlerden fonksiyonel olarak değerlendirilebilen ve PH gelişimi ile ilişkili olduğu belirlenen birkaç polimorfizm bulunmaktadır. ABCB1 geninde meydana gelen tek nükleotid gen polimorfizmlerinin PH nin yanısıra; epilepsi, bipolar bozukluk ve AD gibi nörodejeneratif bozukluklarla da ilişkili olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur. ABCB1 geninin 12. ekzonunda eş anlamlı C1236T (rs ) polimorfizmi, 27. ekzonunda c.3435c/t (IIe1140IIe) (rs ) sessiz polimorfizmi ve 22.ekzonunda eş anlamlı olmayan trialelik varyant c.2677g/t/a (Ala893Ser/Thr) (rs ), ABCB1 geninin önemli polimorfizmleridir. C1236T (rs ) gen polimorfizminde gerçekleşen C>T baz yer değiştirmesi, N-terminal domaininin dış yüzeyine yerleştirilen glisin kalıntısına aittir. N-terminal domaini, bazı ilaç inhibitörleri ve protein katlanmaları üzerinde etkilidir. c.3435c/t (IIe1140IIe) (rs ) polimorfizminde meydana gelen C>T baz yer değiştirmesi, C-terminal domaininin iç bölgelerinde gözlenen izolösin kalıntısı ile ilişkilidir. C-terminal domaini de nöronal dokularda plazma-ilaç konsantrasyonlarında ve mrna stabilitesinde azalmada P gp nin diferansiyel ekspresyonuna neden olmaktadır. c.2677g/t/a (Ala893Ser/ Thr) (rs ) trialelik varyantın ise protein fonksiyonu üzerinde etkilerinin olduğu belirlenmiştir (Ramakrishnan & Akram Husain, 2016). ACE (I/D) Gen Polimorfizmleri PH de nörodejenerasyon ile ilişkili olduğu düşünülen genlerden biri de Anjiyotensin Dönüştürücü Enzim (ACE) genidir. ACE, inaktif olan Anjiyotensin I in aktif olan vazokonstriktif Anjiyotensin II ye dönüşümünde önemli rol oynayan bir enzimdir. Bu dönüşüm sonucunda kan basıncı yükselmektedir. Ayrıca ACE nin kinin ailesinin bir üyesi olan bradikinin degradasyonu için önemli bir yolak olduğu bilinmektedir. Kinin ailesi de periferal inflamatuar yanıt ile ilişkili olan vasküler tonun düzenlenmesinde anahtar rol oynamaktadır. Anjiyotensin II ve bradikinin ACE substratları olarak bilinmektedir. Bu substratların dışında P maddesi ve opioid peptidler gibi nöropeptidlerin de endojen olarak ortaya çıkan ACE substratları oldukları belirlenmiştir. 26 ekzon ve 25 intondan oluşan ACE geni, kromozom 17q23 üzerinde lokalizedir. ACE geninin substratlarından biri olarak bilinen P maddesi nöroprotektif etkiler gösteren bir undekapeptiddir ve P maddesinin PH gelişimi ile ilişkisinin olduğu belirlenmiştir. Sıçanlarla gerçekleştirilmiş bazı çalışmalarda, P maddesi substansia nigra retikulata (SNr), substantia nigra compacta (SNc), ventral tegmental alan (VTA) ve globus pallidum (GP) gibi bazal ganglionların belirli bölgelerine mikro enjekte edilmiştir. Mikro enjekte edilen P maddesinin sıçan lokomotor aktivitesini arttırdığı saptanmıştır. Ayrıca P maddesinin dopamin çıkışı ve asetilkolin salınımının arttırılmasında da ekili olduğu belirlenmiştir. ACE geninde meydana gelen en yaygın

3 polimorfizm ACE insersiyon/delesyon (I/D) gen polimorfizmidir ve bu polimorfizm 287 baz çiflik intron 16 nın varlığından ya da yokluğundan kaynaklanmaktadır. ACE (I/D) gen polimorfizminde DD, II homozigot genotipleri ve ID heterozigot genotipi olmak üzere üç genotip gözlenmektedir. ACE (I/D) gen polimorfizmi ve çeşitli nörodejeneratif bozukluklar arasında ilişki olduğunu gösteren çalışmalar bulunmaktadır. Tiret ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada, ACE (I/D) gen polimorfizminin yüksek plazma ACE aktivitesi ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Ayrıca ACE (I/D) gen polimorfizminin DD genotipi daha yüksek doku ACE aktivitesi ile ilişkili bulunmuştur. PH patogenezinde azalmış nöroproteksiyon önemli rol oynamaktadır. DD genotipini taşıyan bireylerde artmış ACE aktivitesi gözlendiğinden, bu bireylerin artmış ACE aktivitesine bağlı olarak P maddesi seviyelerinde azalma gözlenebileceği ve bunun sonucunda PH ye yatkınlıklarının artacağı düşünülmektedir. P maddesinin seviyelerinde meydana gelen azalma, lokomasyon ve dopamin modülatör mekanizmalarını etkileyerek PH gelişimine yol açabilmektedir. Yapılan çalışmalarda, PH hayvan modellerinin ve PH hastalarının postmortem örneklerinin nigral ve striatal dokularında da P maddesi düzeylerinin ve immünoreaktivitenin azaldığı saptanmıştır. Yunan popülasyonu ile gerçekleştirilmiş başka bir çalışmada, P maddesi düzeyleri değiştirilmiş ve ACE (I/D) gen polimorfizminin genotip dağımları belirlenmiştir. PH hastaları ve sağlıklı kontroller arasında yapılan karşılaştırmada, ACE (I/D) gen polimorfizminin DD genotipinin ve D alel freaknsının, sağlıklı kontrollere göre daha yüksek olduğu bulunmuştur ancak yine de istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık gözlenmemiştir. Aynı çalışmada akinetik-rijit PH hastalarında DD homozigot genotipinin artmış prevalansı gözlenmiştir. Buradan yola çıkarak ACE (I/D) gen polimorfizminin hastalık modifiye edici etkilerinin olabileceği düşünülmüştür. Bu etkilere rağmen, ACE (I/D) gen polimorfizminin Yunan popülasyonu için genetik bir risk faktörü olmadığı saptanmıştır. Mellick ve arkadaşları tarafından Kafkasyalı popülasyonda yapılmış bir çalışmada da, ACE nin nöropeptidler ve nöroendokrin fonksiyonları üzerindeki etkilerinden dolayı, ACE (I/D) gen polimorfizminin D alelinin uzun süreli koruyucu bir etki sağlayabileceği sonucuna varılmıştır. Lin ve arkadaşları tarafından Çinli popülasyonda, ACE (I/D) gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçlayan bir çalışmada ise ACE (I/D) gen polimorfizmi DD genotipinin PH hastalarında sağlıklı kontrollere göre yüksek olduğu bulunmuştur (Ramakrishnan & Akram Husain, 2016). ADH2 ve ALDH2 Gen Polimorfizmleri Alkol Dehidrogenaz (ADH) ve Aldehit Dehidrogenaz (ALDH) insan vücudunda etanol metabolizmasında önemli rol oynayan enzimlerdir. ADH, etanolün asetaldehite dönüşümünü katalize etmektedir. Asetaldehit ise yüksek derecede aktif olan bir toksik maddedir. ALDH da asetaldehit dehidrogenazın asetik asite dönüştürülmesinde rol oynamaktadır. Krebs döngüsüne giren asetik asit, karbondioksit ve suya metabolize olmaktadır ve bu ürünler daha sonra vücuttan atılmaktadır. ADH ve AL- DH nin genetik polimorfizmleri olarak bilinen ADH2 Arg47His ve ALDH2 Glu487Lys gen polimorfizmleri sonucunda proteinlerin aktiviteleri değişebilmekte ve böylece etanol metabolizması etkilenebilmektedir. Bazı çalışmalarda ALDH2 nin trans-4-hid

4 roksi-2-nonenal lipit peroksidasyon ürününün detoksifikasyonunda etkili olduğu gösterilmiştir. Bunun dışında bir dopamin metaboliti olarak bilinen 3,4-dihidroksifenilasetaldehit detoksifikasyonunda da önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Bu detoksifikasyon sırasında, gen tarafından kodlanan enzim, toksik asetaldehit ürünlerinin asetik asite dönüşümünü katalizlemektedir. Meer ve arkadaşları ile Wermeer ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda, bu maddeler ve merkezi sinir sistemi hastalıklarının gelişimi arasında anlamlı bir ilişki olduğu bulunmuştur. Casida ve arkadaşlarının gerçekleştirmiş oldukları bir çalışmada da, 3,4-dihidroksifenilasetaldehit dopamin metabolitinin ALDH ile detoksifiye edildiği ve ALDH ile PH nin patogenezi arasında önemli bir ilişkinin olabileceği belirlenmiştir. ALDH2 geninde meydana gelen polimorfizmler sonucunda bu proteinin ekspresyonu ve işlevi etkilenebilmektedir. Bu etkilenme, merkezi sinir sistemi hastalıklarına yatkınlığın artması ile ilişkilendirilmektedir. Li ve arkadaşları tarafından Çinli popülasyon ile yapılmış bir çalışmada, ALDH2 gen polimorfizminde A alelinin özellikle kadınlarda serebral enfarktüs gelişme riski ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Yao ve arkadaşları tarafından yapılmış başka bir çalışmada da ALDH2 gen polimorfizmindeki A alelinin inme öyküsü bulunan hastalarda ve yoğun şekilde alkol tüketen hastalarda bağımsız koruyucu bir değişken olduğu bulunmuştur. Serebral enfarktüs gibi AH de de hastalığında (AH) da da ALDH2 gen polimorfizminin GA heterozigot ve AA homozigot genotiplerinin AH gelişiminde genetik risk faktörleri oldukları belirlenmiştir. Diğer bazı çalışmalarda ise bu çalışmanın sonucu ile tutarlı olmayan sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmalarda AH gelişimi ve ALDH2 gen polimorfizmleri arasında anlamlı bir ilişki saptanmamıştır. ALDH2 gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi araştırmaya yönelik çok az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalardan, Fitzmaurice ve arkadaşları tarafından yapılmış bir çalışmada, ALDH inhibisyonu ve PH arasında önemli bir ilişki olduğu belirtilmiştir. Ayrıca Zhang ve arkadaşlarının gerçekleştirdiği bir kohort çalışmasında, ALDH2 rs gen polimorfizminin PH yatkınlığında genetik bir risk faktörü olarak rol oynadığı belirlenmiştir. Çinli popülasyon ile gerçekleştirilmiş bir başka çalışmada da ALDH2 Glu487Lys gen polimorfizminin PH gelişme riski ile ilişkili olduğu, ancak ADH2 gen polimorfizminin PH gelişme riski ile ilişkili olmadığı belirlenmiştir. Bu gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi belirlemek için farklı seçim kriterleri kullanılarak, farklı popülasyonlarda ve daha fazla sayıda çalışmalar gerçekleştirilmelidir (Zhao & ark, 2016). APOE Gen Polimorfizmleri APOE (Apoliprotein E) merkezi sinir sisteminde glial hücreler tarafından üretilmektedir ve yüksek yoğunluklu olan benzer lipoproteinlerde bulunmaktadır. APOE Amiloid beta peptidine bağlanarak düşük yoğunluklu liporotein reseptör ailesinin üyelerinden farklı reseptörlerle etkileşime girmektedir. Beyin hasarının gerçekleştiği bazı durumlarda, beynin birtakım nöronlarında APOE düzeylerinin önemli ölçüde arttığı ve bu artışın nörit uzantısını etkileyebildiği bilinmektedir. Bu fonksiyonundan dolayı APOE geni nöronların korunması ve onarımında önemli bir rol oynamaktadır. APOE geninde 19.kromozomda lokalize olan proteinin üç önemli izoformu

5 olarak APOE2, APOE3 ve APOE4 bulumaktadır. Bu APOE molekülünün izoformları; üç ortak alelde e2, e3 ve e4 varyasyonları olarak kodlanmaktadırlar. APOE geninin 4.ekzonunda bu alellerin iki tek nükleotid polimorfizmi şeklinde ifade edildiği bilinmektedir. İnsan APOE geninde, gen boyunca yayılmış birçok tek nükleotid gen polimorfizmi belirlenmiştir. APOE geninde meydana gelen çok sayıda tek nükleotid polimorfizmleri arasında kodlanmış eş anlamlı, intronik ve çevrilmemiş bölge polimorfizmleri bulunmaktadır. Bu polimorfizmler sonucunda da kodlama dizilerinde değişiklikler meydana gelmektedir. Bu polimorfizmlerden en yaygın olanları; APOE2 (cys 112, cys 158), APOE3 (cys 112, arg 158) ve patojenik olduğu bilinen APOE4 (arg 112, arg 158) şeklindedir. Multhammer ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada, APOE e3 ve APOE e4 alellerinin heterozigot ve homozigot formlarındaki kombinasyonları ile PH prevalansı arasında anlamlı bir ilişkinin bulunmadığı gösterilmiştir. Peplonska ve arkadaşları tarafından Polonyalı popülasyonda gerçekleştirilmiş başka bir çalışmada, APOE gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki belirlenmese de, bu polimorfizmde tek alel, genotip veya haploit düzeylerinde anlamlı bir ilişki olduğu saptanmıştır. İran popülasyonu ile yapılmış diğer bir çalışmada da APOE 8390G>A (rs ) gen polimorfizminin PH gelişiminde genetik bir risk faktörü olmadığı belirlenmiştir (Lashkari & ark, 2016). BACE 1 Gen Polimorfizmleri Amiloid beta peptidleri, amiloidojenik olan ve amiloidojenik olmayan amiloid öncü protein (APP) işleme yolakları aracılığıyla alfa, beta ve gama sekretazlar ile işlenebilen APP nin bölünmesi sonucunda oluşmaktadır. Amiloid beta üretimi ve klerensi arasında ortaya çıkan dengesizliğin AH gibi nörodejeneratif bozuklukların patogenezinde önemli rol oynadığını gösteren amiloid kaskad hipotezi bulunmaktadır. Önceden farklı etnik popülasyonlar ile yapılmış olan çalışmalarda BACE 1 (Beta- Sekretaz 1) geninde meydana gelen polimorfizmlerin GG genotipi ve G alelinin veya CC genotipi ve C alelinin nörodejeneratif bozukluklar ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. BACE 1 geninin sessiz bir mutasyonu olduğu bilinen rs gen polimorfizminin nörolojik hastalıklar ile ilişkisi yönünde birtakım belirsizlikler bulunmaktadır. APP işleme genlerindeki genetik varyantlar ve PH gelişme riski arasında ilişki olup olmadığını belirlemeyi amaçlayan bir çalışmada, APP işleme genleri ve PH gelişmesi arasında anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Ancak BACE 1 gen polimorfizmlerinin PH gelişiminde genetik risk faktörleri olmadıkları saptanmıştır. BACE 1 rs gen polimorfizminin PH gelişimi ile ilişkisini araştıran bir çalışmada da bu gen polimorfizminin PH gibi nörolojik hastalıklarda etkili olabileceği belirlenmiştir. APP işleme yolağı üzerinde meydana gelen gen polimorfizmlerinin PH nin patogenezinde önemli rol oynadığı gösterilmiştir (Lange & ark, 2015). BNDF Gen Polimorfizmleri Merkezi sinir sisteminde yaygın olarak bulunan beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF) proteini, tropomiyozine bağlı kinaz B (TrkB) reseptörüne bağlanarak işlev görmektedir. BDNF proteini, nöronal büyümede, substantia nigradaki dopaminer

6 jik nöronların hayatta kalmasında ve farklılaşmasında, sinaptik plastisiteyi arttırmada önemli rol oynamaktadır. BDNF nin PH nin patogenezinde etkili olduğu öne sürülmüştür. BDNF nin SNpc de dopaminerjik nöronların kurulmasında önemli rol oynadığı bilinmektedir. BDNF ve TrkB, bu dopaminerjik nöronların büyük çoğunluğu tarafından eksprese edilmektedir. PH nin hayvan modellerinde nörotoksin kaynaklı nöron ölümüne karşı dopaminerjik nöronların korunmasında BDNF önemli rol oynamaktadır. BNDF, nörotrofiyi desteklemektedir ve nörotrofideki bozukluk veya azalmanin PH için etiyolojik bir faktör olduğu düşünülmektedir. BDNF geninde bilişsel ve motor süreçleri etkileyen önemli bir polimorfizm, Val66Met (rs6265) polimorfizmidir. Bu gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi araştırmak için çeşitli çalışmalar yapılmıştır. BDNF Val66Met gen polimorfizmi, BDNF geninin prodomain bölgesinde 66.pozisyonda Met/Val aminoasitleri ile Guanin/ Sitozin baz yer değiştirmesi sonucu oluşan tek nükleotid polimorfizmidir. Bu değişiklik sonucunda pro-bdnf öncül formunun sortilin ile etkileşimi azalmaktadır. Etkileşimin azalması da, BDNF dendritik dağılımında azalmaya, sekretuar granüllere BDNF taşınımının azalmasına ve BDNF nin sekretuar yolağında bozulmaya neden olmaktadır. PH gelişimi ve BDNF arasındaki ilişkiyi araştıran çalışmalarda farklı sonuçlar bulunumuştur. Japon popülasyonu ile gerçekleştirilmiş bir çalışmada, BDNF Val66Met gen polimorfizminin homozigot AA genotipinin ve A alelinin PH gelişiminde genetik bir risk faktörü olduğu belirlenmiştir. Diğer bazı çalışmalarda ise BDNF Val66Met gen polimorfizminin homozigot GG genotipi ve G aleli ile PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki saptanmıştır. Brezilyalı popülasyon ile gerçekleştirilen bir çalışmada ise BDNF Val66Met gen polimorfizminin biliş üzerinde etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Avrupalı bir popülasyonda yapılmış başka bir çalışmada yine bu polimorfizmin A alelininin PH gelişiminde önemli bir etkisinin olduğu bulunmuştur. Doğu Asya popülasyonu üzerinde yapılmış bir çalışmada ise, A alelinin PH hastalarında sağlıklı kontrollere kıyasla oldukça düşük olduğu belirlenmiştir. Asya popülasyonu ile yapılmış bir çalışmada BDNF Val66Met gen polimorfizminin heterozigot AG genotipinin koruyucu bir faktör olduğu belirlenirken, başka popülasyonlar ile gerçekleştirilen çalışmalarda A allelinin PH hastalığının gelişimine karşı koruyucu bir faktör olduğu saptanmıştır. Yapılmış tüm çalışmalardan çıkarılan sonuçlara göre BDNF Val66Met gen polimorfizminin A alel sıklığı dünyada çeşitli popülasyonlarda büyük oranda değişmektedir. Sahra-altı Afrikalı ve Amerikan yerli popülasyonlarında A alelinin hiç bulunmadığı, buna karşın Çinli popülasyonda ise A alelinin önemli ölçüde artmış olduğu belirlenmiştir (Cagni & ark, 2017). COX2 Gen Polimorfizmleri Siklooksijenaz-2 (COX2), inflamatuar yanıtta prostaglandinin sentezlenmesinde önemli rol oynayan bir enzimdir ve bu enzimin çeşitli kanserler ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. COX enzimi, PTGS2 (Prostaglandin-endoperoksit sentaz 2) geni tarafından kodlanmaktadır ve PTGS2 geni de kromozom 1q25.2-q25.3 üzerinde lokalize bir gendir. Glomerular podositlerde, renal arterlerde, damar endotelyal ve düz kas hücrelerinde eksprese edilen COX2 enzimi, böbrekte hidroelektrik ortam denge

7 sinin korunmasında ve mide bağırsak sisteminin mukoza bütünlüğünün korunmasında önemli rol oynamaktadır. PH ve çeşitli kanserlerin ortak noktası olduğu kabul edilen inflamasyon ortamı COX2 enziminin uyarılmasında işlev görmektedir. PH ile ilişkili olan bazı genlerde meydana gelen polimorfizmlerin kanser gibi farklı hastalıklar ile de ilişkili olabileceği düşünülmektedir. Nöronal hücrelerin farklılaşması sonucunda PH hastalığı gelişebilirken; kanser hücrelerinin farklılaşması sonucunda kanserler gelişebilmektedir. COX2 geninde ortaya çıkan polimorfizmler ve PH gelişme riski arasındaki ilişkinin araştırılması ile ilgili çok fazla sayıda çalışma bulunmamaktadır. Çalışmalardan çıkarılan sonuçlara dayanılarak PH ve kanserin gelişiminde inflamatuar yanıtın rol oynadığı, COX2 enziminin prostaglandini sentezleme yolu ile PH gelişimi sonucunda nöronların bozulmasında etkin bir enzim olduğu düşünülmektedir. PH nin başlangıcında COX2 geninin etkili olduğu belirtilmiştir. Wang ve arkadaşları tarafından yapılmış bir çalışmada, COX2 enzimindeki ekspresyonun substantia nigrada 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) ile indüklenmiş PH üzerinde etkili olduğu bulunmuştur. Teismann ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilen başka bir çalışmada, nörodejeneratif süreci etkileyen COX2 geninin PH gelişiminde genetik bir risk faktörü olduğu belirlenmiştir. Lopez de Maturana ve arkadaşları tarafından da COX2 enziminin ekspresyonunun lösin yönünden zengin olan tekrar kinaz 2 tarafından düzenlendiği ve kinazın PH hastalarında inflamatuar yanıt ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Daha önce gerçekleştirilmiş bir çalışmada, COX2 geninin promoter bölgelerinde ortaya çıkan -1290A>G, -1195G>A ve -765G>C gen polimorfizmleri ile PH gelişme riski arasındaki ilişki araştırılmıştır. Bu polimorfizmlerden -1290A>G ve -765G>C gen polimorfizmlerinin PH gelişiminde genetik olarak önemli risk faktörleri olmadıkları, ancak -1195G>A gen polimorfizminin GG genotipinin PH li hastalarda AA genotipine oranla daha fazla gözlendiği belirlenmiştir. Aynı çalışmada ayrıca COX2 geninin G-1290-A-1195-C765 haplotipinin PH gelişme riskinde azalma ile ilişkili olduğu bulunmuştur (Dai, Wu, & Li, 2015). CYP2D6 Gen Polimorfizmleri Sitokrom P450 geni kromozom 22q13 üzerinde lokalizedir ve CYP2D6 (Sitokrom P450 2D6) geni, sitokrom P450 ailesinin önemli bir üyesidir. CYP2D6 geninde meydana gelen polimorfizmlerden biri genin intron 3/ekzon 4 birleşiminde (CYP2D6*4), 1934.pozisyonunda Guanin/Adenin baz yer değiştirmesi ile karakterizedir. Bu polimorfizmde CYP2D6B veya CYP2D629B olarak adlandırılan mutant aleller belirlenmiştir. Bu gende ortaya çıkan polimorfizm sonucunda mrna da yer değiştirmeler meydana gelmekte ve erken stop kodonu oluşumu gerçekleşmektedir. Bu durum, debriskuin 4-hidroksilaz metabolizmasının zayıflamasına neden olmaktadır. Bu zayıflama, mutant*4 alelinin enzim işlev bozukluğu ile ilişkili olduğunu ve nörotoksik hasara yol açabileceğini göstermektedir. Nörotoksik hasarın gelişmesi sonucunda da daha yüksek nöronal kayıp oranı gözlenmekte ve daha erken yaşta PH gelişimi ile karşı karşıya kalınmaktadır. Armstrong, Smith ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada, CYP2D6*4 teki mutasyon sıklığı PH hastaları ve sağlıklı kontroller arasında karşılaştırılmış ve bu sıklığın PH hastalarında sağlıklı kon

8 trollere kıyasla iki kat arttığı saptanmıştır. Bu çalışmanın aksine, Plante-Bordeneuve, Atkinson ve arkadaşları tarafından yapılmış başka bir çalışmada, CYP2D6*4 teki mutasyon sıklığı bakımından PH li hasta ve sağlıklı kontrol grupları arasında anlamlı bir fark belirlenmemiştir. Kafkasyalı bir popülasyon ile gerçekleştirilmiş çalışmada ise CYP2D6*4G/A gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki olduğu saptanmıştır. Birçok epidemiyolojik çalışmada, CYP2D6 gen polimorfizmleri ve PH yatkınlığı arasındaki ilişki araştırılmıştır ve elde edilen sonuçların çelişkili olduğu, etnik kökenlere göre farklılık gösterdiği bulunmuştur (Lu & ark, 2013). DNA Metil Transferaz Gen Polimorfizmleri Epigenetik mekanizmaların PH gelşiminde genetik ve çevre etkileşim mekanizmalarına aracılık ettiği düşünülmektedir. Önemli epidemik modifikasyonlardan biri olduğu bilinen DNA metilasyonu gen ekspresyonunu modüle etmektedir. Hayvan modellerinde meydana gelen PH de, global metilasyon ve insan alfa sinüklein ile PH hastalarının lökositlerinde meydana gelen DNA metilasyonlarında değişiklikler belirlenmiştir. PH nin genom çapında ilişki çalışmalarından yola çıkılarak gerçekleştirilmiş bir meta analizde beyin dokularında metilasyon ve ekspresyon ile ilişkili olan lokusların tanımlandığı gösterilmiştir. Bir başka çalışmada da, gen ya da protein aşağı regülasyonu ile ilişkili dopaminerjik nöronlarda transkripsiyon faktörlerinin artışının hipermetilasyonu gösterilmiştir. DNA metilasyon süreci, DNA-metil transferaz enzimleri (DNMT ler) aracılığı ile gerçekleşmektedir. Bu enzimler sayesinde, CpG dinükleotidinde sitozin pirimidin halkasının 5 pozisyonuna bir metil grubu eklenmektedir. DNA (sitozin-5)-metiltransferaz-1 (DNMT1) ve embriyonik gelişimi sırasında novo metilasyon paternleri oluşturulmasından sorumlu olan DNA (sitozin-5)-metiltransferaz-3 beta (DNMT3 beta) onarım enzimleridir. DNMT1 geninde oluşan polimorfizmlerin protein homeostazı ve otofajide önemli rollerinin bulunduğu ve böylece bu enzimlerin çeşitli nörodejeneratif bozukluklar ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. DNMT3 beta geninde meydana gelen polimorfizmler ise özellikle psikiyatrik hastalıklarla ilişkili bulunmuştur ve bu hastaların post mortem beyin dokularında artmış DNA metilasyonu saptanmıştır. DNA metil transferaz gen polimorfizmleri ve yaşlanma ile kanser, psikiyatrik ve nörodejeneratif bozukluklar gibi hastalıklar arasında anlamlı ilişkilerin olduğu belirlenmiştir. İşlevsiz bir metilasyon paterninin DNMT3 beta polimorfizmi sonucunda etkilenmesi ile anormal protein birikimi gözlenmektedir ve nörodejeneratif sürecin gelişmesi yönünde daha geniş bir etki gösterilmektedir. PH nin epigenetik mekanizmalarına bakıldığında; CpG insan alfa sinüklein intron 1 adacıklarında gerçekleşen DNA metilasyonu ve PH hastalarının beyinlerinde insan alfa sinüklein CpG nin demetilasyonu sonucunda insan alfa sinüklein gen ekspresyonu düzenlenmektedir. Ayrıca yapılan çalışmalarda lökositlerdeki insan alfa sinükleininde metilasyonu araştırılmış ve farklı sonuçlar elde edilmiştir. Bir çalışmada, PH ve CpG-2 adasının hipometile olması arasında anlamlı bir ilişki bulunurken; başka bir çalışmada PH nin lökositlerindeki DNA larında alfa sinükleinin metilasyonunda değişiklik olmadığı belirlemiştir. Bunların yanısıra hayvan modellerinde artmış yaş ile ilişkili olarak artmış bir global metilasyon belirlenmiştir. Global metilasyondaki artma ise dopamin, norepinefrin ve serotonin tüken

9 mesine neden olarak asetilkolin artışı, hipokinezi ve titremenin ortaya çıkmasına yol açmaktadır. Bu yüzden PH de artmış metilasyonun indükleyici bir faktör olduğu düşünülmektedir. DNMT3 beta rs gen polimorfizmi, genin kodlanmamış bölgesinde lokalizedir. Bu gen polimorfizminin fonksiyonu hala belirsiz olmasına rağmen, yapılmış in vitro çalışmalarda DNMT3 beta promoter aktivitesinin belli bir oranda arttığı gözlenmiştir. Buradan yola çıkarak, PH hastalarında bu genlerin metilasyon ve ekspresyonunun artması sonucunda DNMT3b ekspresyonunun da yukarıya doğru düzenlenebileceği düşünülmektedir. Daha önce yapılan çalışmalarda DNMT3 beta rs gen polimorfizminin T aleli azalmış kanser riski ile ilişkili bulunmuşken, başka bir çalışmada PH için genetik bir risk faktörü olarak bulunmuştur. Aynı çalışmada, DNMT1 gen polimorfizmleri bakımından PH li hasta ve sağlıklı kontrol grupları arasında anlamlı bir ilişki belirlenmemiştir. Sonuç olarak son zamanlarda gerçekleştirilmiş çalışmalarda, kanser gelişme riski ve nörodejeneratif bozukluk gelişme riski arasında ters bir ilişki gözlenmiştir. PH gibi nörodejeneratif bozuklukları olan bireylerin bazı kanser çeşitlerine karşı korunmakta oldukları ortaya çıkmıştır ve kanserin anormal hücre proliferasyonuna karşı, PH de hücre ölümüne yatkınlık gösteren metilasyon paternleri tarafından bireyin korunabildiği gösterilmiştir (Pezzi & ark, 2017). GSTs Gen Polimorfizmleri Glutatyon S-transferazları (GSTs ler) sitozolik bir enzim ailesidir ve çeşitli eksojen ve endojen reaktif türlerin detoksifikasyonunda önemli rol oynamaktadırlar. Okdidatif stresi hafifleten ve sudaki çözünürlüğü arttıran GST ailesi, toksik maddelerin vücuttan uzaklaştırılmasında etkilidir. Ayrıca mukoza zarları yolu ile vücuda girebilen ksenobiyotik kimyasallara karşı etkin bir koruma görevi görmektedirler. GSTA, GSTK, GSTD, GSTW, GSTM, GSTP, GSTE ve GSTQ olmak üzere sekiz farklı GST tipi bulunmaktadır. Daha önce yapılmış çalışmalarda, GST gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişki araştırılmıştır. GSTT1 geninin kromozom 22q11.23 üzerinde, GSTM1 geninin kromozom 1p13.3 üzerinde ve GSTP1 geninin kromozom 11q13 üzerinde lokalize olduğu bilinmektedir. GSTM1 ve GSTT1 aktivitelerinde fenotipik yokluk, bu genlerde meydana gelen homozigot delesyonlardan kaynaklanmaktadır. GSTP1-104, genin fonksiyonunda değişikliğe neden olan A/G baz yer değiştirmesi ile karakterize iken; GSTP1-114, genin fonksiyonunu değiştirebilen C/T baz yer değiştirmesi ile karakterizedir. GSTM1 polimorfizmlerinin kodlama bölgelerinde farklı katalitik aktiviteler gözlenmektedir. Sıfır genotipi olarak bilinen homozigot delesyon polimorfizmi GSTM1 genidir. GSTM1 sıfır genotipinin protein enzim aktivitelerini göstermediği, enzim aktivitesinde eksikliğe yol açabildiği ve PH gelişme riskini arttırarak nöronal ölüme yol açabildiği belirlenmiştir. Önceden gerçekleştirilmiş çeşitli çalışmalarda, GSTM1 gen polimorfizmlerinin PH gelişme riski üzerinde genetik rolünün olup olmadığı araştırılmış ve bu çalışmalarda çelişkili sonuçlar elde edilmiştir. Pinhel ve arkadaşları tarafından belli bir popülasyon ile gerçekleştirilmiş çalışmada, PH li hasta ve sağlıklı kontrol grupları arasında GSTT1/GSTM1 genetik polimorfizmleri bakımından istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmamıştır. Stroombergen ve arkadaşları tarafından yapılmış başka bir çalışmada ise GSTM1-49 -

10 ve GSTT1 genlerinde meydana gelen delesyonların özellikle erkeklerde PH gelişme riski ile ilişkili oldukları bulunmuştur. PH nin alt grupları ile yapılmış bir çalışmada da, Kafkas popülasyonunda GSTM1 gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki olduğu, buna karşılık Asya popülasyonunda bu gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki olmadığı belirlenmemiştir. Avrupalı popülasyon ile gerçekleştirilen bir meta analizde de GSTM1 delesyon gen polimorfizmi PH gelişiminde genetik bir risk faktörü olarak belirlenmiştir. PH gelişme riski ve GSTs gen polimorfizmlerinin ilişkisinin değerlendirilmesi yönünde daha kapsamlı çalışmalar gerçekleştirilmelidir (Weikang & ark, 2016). HNMT Gen Polimorfizmleri Beyinde depolanan histamin, özellikle mast hücrelerinde, posterior bazal hipotlamusun tuberomamiller çekirdeğinin histaminerjik nöronlarında salınmaktadır. Bu çekirdekten striatum, talamus, serebral korteks ve hipokampus gibi beynin diğer bölgelerine histaminerjik lifler uzanmaktadır. Histamin önemli metabotropik histamin reseptörleri (HR) aracılığı ile etki etmektedir. Bu reseptörler arasında G-protein bağlı olan HRH1, HRH2, HRH3 ve HRH reseptörleri bulunmaktadır. Merkezi sinir sisteminde nörotransmitter salınımına neden olduğu bilinen reseptör HRH3 reseptörüdür. Histamin sentezinden sorumlu olan enzim histidin dekarboksilaz enzimidir. Beyinde ve periferal dokularda histamin inaktivasyonunda önemli rol oynayan enzimler ise histamin N-metiltransferaz (HNMT) ve diamin oksidaz (ABP1) enzimleridir. Sıçanlar ile yapılmış çalışmalarda, sıçanların substantia nigrasında histamin infüzyonu ile nöronal ölüm ve inflamatuar etkinin indüklenebildiği gösterilmiştir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar histaminin PH patogenezinde önemli bir rol oynadığını düşündürür niteliktedir. HNMT C134T (Thr105IIe) (rs ), enzim aktivitesinin azalması ile ilişkili bir gen polimorfizmidir ve bu polimorfizm genin 4.ekzonunda Sİitozin/Timin baz değişimi sonucunda aminoasit değişimi ile karakterizedir. Bu gen polimorfizminin DD genotipi ve PH gelişme riski arasındaki ilişkinin karşılaştırılması bakımından yapılmış çalışmalarda farklı sonuçlar elde edilmiştir. Kafkas ve Asya popülasyonları ile gerçekleştirilmiş çalışmalarda, HMNT (rs ) gen polimorfizmi ve artmış PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki belirlenmiştir. Histaminin PH gelişimi üzerinde genetik rolünün olup olmadığını araştıran ilişkilendirme çalışmalarında, ABP1 His645Asp gen polimorfizmi, HRH1 (Leu449Ser) (rs ) gen polimorfizmi ve HRH2 (G1018A) (rs ) gen polimorfizminin PH gelişiminde genetik risk faktörleri olmadıkları belirlenmiştir. Histaminin HNMT tarafından aktive olduğu mekanizma, bir histamin inaktif metaboliti olan N-metilhistaminin ve S-adenozil metiyoninden metil grubunun imidazol halkasında Np2 atomuna aktarılması sonucunda oluşmaktadır. HMNT (rs ) minör aleli ile azalmış HNMT aktivitesi, artmış beyin histamin düzeyleri ve artmış HNMT mrna seviyeleri arasında anlamlı ilişkiler belirlenmiştir. Daha önce gerçekleştirilmiş bir meta analiz çalışmasında da merkezi sinir sisteminde azalmış histamin metabolizması ve PH gelişimine karşı koruyucu rolü arasında anlamlı ilişki saptanmıştır. HMNT (rs ) gen polimorfizminde rs t alelinin PH gelişme riskine karşı koruyucu rolünün olduğu gösterilmiştir (Jime nez-jime nez & ark, 2016)

11 MAO Gen Polimorfizmleri Monoamin oksidazlar (MAO lar), flavin monoamin oksidaz ailesinin üyelerinden biridir. MAO ailesi; dopamin, adrenalin ve triptomin gibi monoaminlerin oksidasyonunun katalizlenmesinde önemli rol oynamaktadırlar. Ayrıca, vücuttaki çoğu hücre tipinde özellikle karaciğer, beyin ve böbrek histositisinde mitokondrinin dış kısmına bağlanan MAO lar, biyojenik ve ksenobiyotik aminlerin oksidatif deaminasyonunda, merkezi sinir sisteminde ve periferik dokularda nöroaktif, vazoaktif aminlerin metabolizmalarında etkin rol oynamaktadırlar. İnsanların nöronlarında ve astroglialarda yer alan MAO ların substrat seçicilikleri ve inhibitörlere duyarlılıkları bakımından MAO-A ve MAO-B şeklinde sınıflandırıldıkları bilinmektedir. İnsan MAO-A ve MAO-B genleri X kromozomunun kısa kolu üzerinde birlikte bulunmaktadırlar ve bu kromozom Xp11.23 ile Xp11.4 bantları arasındadır. Bu genler intron-ekzon organizasyonları aynı olan 15 ekzon içermektedir. MAO geni merkezi sinir sisteminde dopaminerjik nörotransmitterlerin engellenmesinde etkili olduğundan bu gende meydana gelen polimorfizmler ve PH gelişimi arasında önemli bir ilişki olduğu belirtilmiştir. MAO genlerinin çeşitleri olan MAO-A ve MAO-B genetik varyasyonlarının da PH gelişiminde etkili oldukları düşünülmektedir. Monoamin oksidaz formu olan MAO-A nın MAO-B ile birçok ortak özelliği bulunmaktadır ve bu izoformlar dopamin metabolizmasında etkilidir. MAO-B, substantia nigra içindeki dopamin metabolizmasında önemli rolü olan bir enzimdir ve bu enzim sayesinde hidrojen peroksit üretimi katalize edilebilmektedir ve sonuç olarak PH gelişimine yol açabilmektedir. Önceden gerçekleştirilmiş çalışmalarda MAO-A (rs CNT) ve MAO-B intron 13G/A (rs ANG) gen polimorfizmleri ile PH gelişme riski arasında anlamlı ilişkiler saptanmıştır. MAO-B intron 13G/A (rs ANG) gen polimorfizmi sonucunda mrna kısalması ve MAO-B nin enzim aktivitesinde azalma gözlenmektedir. Bu çalışmanın tersine, diğer bazı çalışmalarda ise bu gen polimorfizmlerinin PH gelişiminde genetik risk faktörleri olmadıkları belirlenmiştir. Başka bir meta analiz çalışmasında da, bu gen polimorfizmlerinin PH gelişimi üzerine etkili oldukları gösterilmiştir ve MAO-A rs CNT gen polimorfizminin CC genotipinin armış PH riski ile anlamlı derecede ilişkili olduğu, MAO-B intron 13G/A (rs ANG) gen polimorfizminin artmış AA genotipi ve A alel sıklığının PH gelişiminin başlangıcında etkili olduğu saptanmıştır. MAO-B intron 13G/A (rs ANG) gen polimorfizminin G aleli, azalmış MAO-B aktivitesi ile ilişkili olduğundan G alelinin PH gelişiminde koruyucu rol oynadığı düşünülmektedir. Bialecka ve arkadaşları tarafından yapılmış bir çalışmada ise MAO-B intron 13G/A (rs ANG) gen polimorfizminin AA genotipinin ve A alelinin PH nin erken başlangıcında etkili risk faktörleri oldukları bulunmuştur (Sun & ark, 2014). MTHFR Gen Polimorfizmleri 5,10-metilentetrahidrofolat redüktaz (MTHFR) geni, PH gelişiminde rol oynayan önemli aday genlerden biridir. Metiyonin demetilasyonundan türetilmiş sülfür içeren bir metabolit olan homosistein, artmış oksidatif stres, DNA hasarı ve apoptoz ile eksitotoksisiteyi tetiklemekte ve böylece nörodejenerasyonun patofizyolojisinde rol

12 oynamaktadır. MTHFR geninde ortaya çıkan mutasyonlar sonucunda MTHFR enzim aktivitesinde azalmalar meydana gelmektedir. Bunun sonucunda da homosistein düzeyleri artmakta ve hiperhomositeinemi gelişmektedir. MTHFR gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi araştırmaya yönelik çalışmalarda, farklı popülasyonlarda farklı sonuçlar elde edilmiştir. MTHFR geninde meydana gelen polimorfizmlerden en yaygın olanlar, MTHFR enzim aktivitesinin etkilenmesine ve bu yolla hiperhomosisteinemiye yol açarlar. MTHFR gen polimorfizmlerinden biri olan C677T gen polimorfizmi Alanin/Valin yer değiştirmesine neden olurken; A1298C gen polimorfizminde Glutamin/Alanin yer değiştirmesi ortaya çıkmaktadır. MTHFR C677T gen polimorfizminin CT ve TT genotiplerinin enzim aktivitesinde %60 ve %30 oranında bulunduğu bilinmektedir. MTHFR A1298C gen polimorfizminde ise CC genotipi %60 oranında enzim aktivitesine sahiptir. MTHFR gen polimorfizmlerinin genetik olarak risk faktörleri olup olmadıkları çeşitli hastalıklarda araştırılmıştır. Yapılmış bir meta analizde MTHFR C677T gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki bulunmamıştır. Buna karşın Kafkasyalı bir popülasyonda MTHFR C677T gen polimorfizminin TT/CT genotiplerinin CC homozigot genotiplerine oranla daha yüksek bir PH gelişme riski ile ilişkili oldukları belirlenmiştir. Zhu ve arkadaşları tarafından Asyalı bir popülasyon ile gerçekleştirilmiş çalışmada ise MTHFR C677T gen polimorfizminin T alelinin PH gelişiminde genetik risk faktörü olduğu bulunmuştur. Çin Han popülasyonu ile yapılmış başka bir çalışmada, T aleli ile PH gelişme riskinin azalması arasında anlamlı bir ilişki gösterilmiştir. Diğer önemli bir polimorfizm olan MTHFR A1298C gen polimorfizminin AC heterozigot genotipinin ve AC/CC genotiplerinin AA genotipleri ile karşılaştırıldıklarında artmış PH ile ilişkili oldukları saptanmıştır. Bu çalışmaların tersine Wu ve arkadaşlarının yapmış olduğu bir çalışma sonucunda MTHFR A1298C gen poliorfizminin PH gelişme riski üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir (Liu & ark, 2018). NAT2 Gen Polimorfizmleri İlaçların ve çevresel toksinlerin metabolizmasında önemli rol oynayan N-asetiltransferazlar (NAT lar), asetiltransferazı asetilkoenzim A dan aromatik amine, heterosiklik amine ya da hidrazin bileşiğine katalize etmektedirler. NAT proteinleri değişken enzim aktivitesine sahiptir ve bu proteinlerin üretilmesinde NAT1 ve NAT2 de oluşan genetik polimorfizmler etkilidir. Bu nedenle NAT1 ve NAT2 gen polimorfizmlerinin ilaca bağlı toksisiteler ve PH gelişmesi ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Bu polimorfizmler yavaş veya hızlı asetilasyonlara yol açmaktadırlar. Yavaş asetillenme, yetersiz detoksifikasyona yol açabilmektedir. NAT2 gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkileri belirlemek için çalışmalar yapılmıştır, ancak yapılan çalışmalarda değişik sonuçlar bulunmuştur. Bu çalışmaların bazılarında PH gelişme riski ve NAT2 deki yavaş asetilatör genotipleri arasında anlamlı bir ilişki belirlenmiştir. Avrupalı popülasyon ile gerçekleştirilmiş bir çalışmada, yavaş asetilatör genotiplerinin PH gelişmesinde genetik risk faktörleri oldukları saptanmıştır. Polonyalı bir popülasyonda yapılmış başka bir çalışmada psikiyatrik PH ile yavaş asetilatörler arasında anlamlı bir ilişki bulunmuş ve yavaş asetilatörlerin psikiyatrik PH hastalarında anlamlı derecede yüksek olduğu belirlenmiştir

13 Hongkong Çin popülasyonu ile gerçekleştirilmiş bir çalışmada da NAT2 gen polimorfizmlerinin genotipleri PH gelişiminde etkili oldukları belirlenmiştir. Hint popülasyonunda ise c.590g>a ve 857G>A gen polimorfizmlerinin erken başlangıçlı PH de; c.282c>t gen polimorfizminin de geç başlangıçlı PH de genetik risk faktörleri oldukları saptanmıştır. Sporadik PH liler ile yapılmış bir çalışmada ise NAT2 genotipleri sporadik PH hastaları hasta ve sağlıklı kontrol grupları arasında karşılaştırılmış ve anlamlı bir ilişki belirlenmemiştir. Erken başlangıçlı PH li hastalarda yavaş asetilatör tipleri daha yüksek sıklıkta gözlenmiştir. Dupret ve arkadaşlarının Fransız popülasyonu ile gerçekleştirdikleri çalışmalarında PH li hastalar ve sağlıklı kontroller arasında yavaş asetilatör dağılımlarında anlamlı farklılık bulunmamıştır (Borlak & Reamon-Buettner, 2006). RAGE Gen Polimorfizmleri PH patogenezinde iflamasyonun oldukça önemli rol oynadığı gösterilmiştir. İmmünglobülin ailesinin bir multiligand reseptörü olan RAGE (İleri Glikozilasyon Son Ürün Reseptörü), PH gibi nörodejeneratif hastalıkların gelişiminde önemli rol oynamaktadır ve geniş ligandlar topluluğuna bağlanarak işlev görmektedir. Bu ligandların patolojik düzeylerde birikmesi sonucunda ise RAGE ekspresyonu uyarılmakta ve duruma özel sinyal kaskadları aktive edilmektedir. İnflamasyon durumunda ACE ligandı ve RAGE bağlanması gerçekleşmektedir. Bu bağlanma, nöronlarda ve mikroglial hücrelerde çeşitli yolakları aktive etmektedir. RAGE geni 11 ekzon içermektedir ve kromozom 6p21.3 üzerinde lokalizedir. RAGE gen polimorfizmleri ve çeşitli nörodejeneratif hastalıklar arasında ilişki bulunduğunu gösteren bazı çalışmalar mevcuttur. ACE ve RAGE genleri arasındaki ilişkinin PH gelişiminde önemli olduğu düşünülmektedir. Ancak RAGE gen polimorfizmlerinin sadece Çin-Han popülasyonu için PH gelişiminde genetik risk faktörleri oldukları bildirilmiştir. RAGE G82S (rs ) gen polimorfizmi, genin ligand bağlama aktivitesini ve dolayısıyla hücresel sinyalizasyonu etkileyebilen bir polimorfizmdir. Bu polimorfizm genin V-domainini kodlamaktadır. Önceden gerçekleştirilmiş çalışmalarda, RAGE G82S gen polimorfizminin 82S alelinin RAGE aktivasyonu ve artmış inflamatuar mediatör üretimi ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Hudson ve arkadaşları tarafından yapılmış bir çalışmada da, RAGE geninin promoter bölgesinde meydana gelen -429T/C (rs ), -374T/ A (rs ) ve 63 baz çift insersiyon/delesyon gen polimorfizmlerinin -429C, -374A ve 63 baz çift delesyon alellerinin sırasıyla gen ekspresyonunda sırasıyla iki, üç ve dört kat artış ile ilişkili oldukları bulunmuştur. Gao ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada, 374T/A (rs ) gen polimorfizminin PH gelişiminde önemli risk faktörü olduğu saptanmıştır. Türk popülasyonu ile gerçekleştirilmiş bir kohort çalışmasında, RAGE G82S gen polimorfizminin 82S alelinin PH gelişimi için genetik bir risk faktörü olduğu belirtilmiştir. Bunun yanısıra -429T/C (rs ), -374T/A (rs ) promoter gen polimorfizmlerinin-429c, -374A alellerinin artmış PH riski ile ilişkili olabileceği ve RAGE geninin transkripsiyonel aktivitesi üzerinde etkili oldukları bildirilmiştir. RAGE gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi belirleyebilmek için daha kapsamlı kohort çalışmalarının yapılması gerekmektedir (Cilingir, 2017)

14 RIT2 Gen Polimorfizmleri RIT2 (Ras benzeri GTP bağlyıcı protein 2), plazma membranı üzerinde lokalize olan küçük guanozin trifosfat bağlayıcı proteinlerin Ras ailesinin bir üyesidir. Nöronlarda spesifik olarak eksprese edilen RIT2, özellikle substantia nigra içindeki dopaminerjik nöronlarda eksprese edilmektedir. RIT2, PH için yatkınlık genleri olarak bilinen genlere bağlanarak buradan fosforilaz kinaz olduğu bilinen kalmodulin 1 e bağlanmaktadır. Doğrudan dopamin taşıyıcısı ile etkileşen RIT2, internalizasyonda ve fonksiyonel aşağı regülasyonda aracılık ederek önemli rol oynamaktadır. Postmortem PH ve sağlıklı kontroller karşılaştırıldığında PH li hastaların substantia nigralarında sağlıklı kontrollere oranla RIT2 ekspresyonunda azalma gözlenmiştir. Ponkratz ve arkadaşları tarafından yapılmış bir meta analiz çalışmasında, PH ile ilişkili yeni bir lokus olarak rs lokusu tanımlanmışken; Nails ve arkadaşları tarafından beyaz popülasyon ile gerçekleştirilmiş başka bir çalışmada, rs lokusunun PH gelişmesinde genetik risk faktörü olduğu belirlenmiştir. Asya popülasyonu ile yapılmış bir meta analiz çalışmasında da rs gen polimorfizminin PH gelişme riski ile anlamlı olarak ilişkili olduğu saptanmıştır. Lin ve arkadaşlarının Tayvanlı bir popülasyon ile gerçekleştirdikleri çalışmada ise rs gen polimorfizminin PH gelişiminde genetik risk faktörü olmadığı sonucuna varılmıştır. Buradan yola çıkarak, RIT2 geninde oluşan polimorfizmlerin PH gelişimi için risk faktörleri oldukları belirlenmiştir. Farklı popülasyonlar ile gerçekleştirilen replikasyon çalışmalarında, rs gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasındaki ilişki araştırılmış ve farklı sonuçlar bulunmuştur (Lu & ark, 2015). SCNA Gen Polimorfizmleri PH nin patogenezi ile ilişkili Lewy organları adı verilen bir protein kompleksinin parçası olarak bilinen alfa sinüklein (SNCA) geni, presinaptik bir protein ürününü kodlamaktadır ve bu genin PH ile ilişkili önemli yolaklarda rol oynadığı düşünülmektedir. SNCA düzeyleri ve PH gelişme riski arasında ilişki olduğu ve bu düzeylerin PH nin teşhisinde önemli bir belirteç olduğu öne sürülmektedir. Farklı popülasyonlarda SNCA geninin farklı bölgelerinde çeşitli polimorfizmler ile PH arasındaki ilişkilerin belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. SNCA geninin 5 veya 3 UTR bölgelerinde ortaya çıkan polimorfizmler sonucunda transkripsiyon faktörlerinin bağlanmasında değişmeler gerçekleşmekte ve genin promoter aktivitesi ile mir- NA ların bağlanması etkilenmektedir. PH nin etiyolojisinde önemli etkisi olduğu düşünülen genlerde meydana gelen polimorfizmler ve PH gelişimi arasında ilişki olduğu gösterilmiştir. Yu ve arkadaşları tarafından Çin populsyonu ile yapılmış bir çalışmada, SNCA geninde meydana gelen intronik rs gen polimorfizmi ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki saptanmıştır. Tayvanlı bir popülasyon ile gerçekleştirilmiş kohort çalışmasında, SNCA genindeki promoter bölge yakınlarında bulunan rs ve rs gen polimorfizmleri ile genin 3 UTR bölgesinde yer alan rs ile rs gen polimorfizmlerinin PH gelişimindeki olası rolleri araştırılmıştır. Bir çalışmada, promoter bölge yakınlarında bulunan rs ve rs gen polimorfizmleri ile PH gelişme riski arasında anlamlı

15 bir ilişki bulunmuşken; 3 UTR bölgesinde bulunan rs gen polimorfizmi ile PH gelişiminin ilişkili olduğu, ancak aynı bölgedeki rs gen polimorfizmi ile ilişkili olmadığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca rs gen polimorfizminin CC genotipi ile C alelinin PH gelişme riskini arttırdıkları, rs gen polimorfizminin ise CC genotipi ile C alelinin ve rs gen polimorfizminin GG genotipinin azalmış PH riski ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Matta ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmalarda da SNCA gen polimorfizmleri PH gelişiminde genetik risk faktörleri olarak belirlenmiştir. Han-Çin popülasyonunda gerçekleştirilmiş yakın tarihli bir çalışmada da rs promoter gen polimorfizminin sporadik PH gelişiminde etkisinin olduğu gösterilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri nde gerçekleştirilmiş bir çalışmada ise rs ve PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki olmadığı halde, SCNA geninin bazı diğer polimorfizmlerinin PH gelişiminde risk faktörleri olabilecekleri belirtilmiştir. SNCA gen polimorfizmleri ve PH gelişme riski arasındaki ilişkiyi araştırmaya yönelik yapılmış çalışmalardan çıkarılan genel sonuca göre SNCA geninin ve bu gende oluşan polimorfizmlerin PH riski üzerine etkisinin olduğu bulunmuştur (Rahimi & ark, 2017). Sitokin Gen Polimorfizmleri Enfeksiyonun, PH gelişme riskini arttırabilecek faktörlerden birisi olduğu düşünülmektedir. Daha önceden yapılmış çalışmalarda, PH li hastaların ve hayvan modellerinin aktive mikroglialar ile artmış inflamatuar mediatör düzeyleri belirlenmiştir. Sitokinler gibi inflamatuar moleküller nöroinflamatuar süreçlerde üretilmektedir ve bu moleküller, nöronal dejenerasyonun ilerlemesinde önemli rol oynamaktadırlar. Çeşitli sitokin reseptör tiplerinin orta beyinde dopaminerjik nöronlarda eksprese edildikleri bilinmektedir. PH ile ilgili in vitro bir çalışmada, nöroproteksiyon, sitokin reseptörleri için nötralize edici antikorlar kullanılarak sağlanabilmiştir. Çeşitli çalışmalarda, PH li hastaların serumlarında, beyin omurilik sıvılarında tümör nekroz faktör-alfa (TNF-alfa), interlökin-1 beta (IL-1 beta) ve interlökin-6 (IL-6) düzeylerinde anlamlı derecede artış olduğu gözlenmiştir. İnterlökin-1 alfa (IL-1 alfa), IL-1 beta, IL-1 reseptör antagonisti (IL-1RA), TNF-alfa, IL-6 ve IL-10 önemli sitokin gen polimorfizmlerindendir. Liu ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada, IL-1 alfa-889 ve IL-1 beta-511 gen polimorfizmleri ile artmış PH gelişme riski arasında anlamlı bir ilişki bulunmamış olmasına rağmen, IL-1 beta-511 gen polimorfizminin TT genotipinin PH gelişiminde koruyucu etkilerinin olduğu gösterilmiştir. Asyalı bir popülasyonda gerçekleştirilmiş meta analiz çalışmasında TNF-alfa-1031 gen polimorfizminin CC genotipinin artmış PH riski ile ilişkili olduğu ve bu polimorfizmin C alelinin artmış TNF-alfa gen transkripsiyonu ile ilişkili olduğu belirlenmiştir. Diğer bazı çalışmalarda da proinflamatuar bir etkiye sahip olan IL-6 da IL gen polimorfizminin C alelinin azalmış PH ile dolayısıyla azalmış IL-6 ekspresyonu ile ilişkili olduğu bulunmuştur. İnflamatuar sitokinlerden biri olan IL-1RA VNTR gen polimorfizmi ve PH gelişimi arasındaki ilişkiyi araştıran bir çalışmada da IL-1RA VNTR 2 alelinin PH de koruyucu bir faktör olduğu belirtilmiştir. Yapılmış başka çalışmalarda, IL-1RA VNTR 2 alelinin insan monositlerinde artmış IL-1RA düzeyleri ile ilişkili olduğu saptanmıştır (Ketan Xiao & Ben-yan, 2012)

16 Tau ve Saitohin Gen Polimorfizmleri Tau geninin Lewy cisimciklerinin önemli bir bileşeni olmadığı, PH de nörofibriler yumakların gözlenmediği bilinmektedir. Ancak bir SNCA Tau ya bağlandığı zaman, Tau fosforilasyonu uyarılabilmektedir. Fibriller agregatlar oluşmasa bile, Tau nun aşırı ekspresyonu sonucunda nöron ölümü gerçekleşebilmektedir. Gen lokalizasyonu ve beyin ekspresyonu nedeni ile PH gelişiminde önemli diğer bir risk faktörü de Saitohin genidir. Saitohin geni de Tau geninin intro 9 unda tanımlanmış bir gendir. Tau ve Saitohin genlerinin her ikisinde ortak olan düzenleyici elementler bulunmaktadır ve beyin içindeki doku ekspresyon dağılımları örtüşmektedir. CpG adaları olarak bilinen düzenleyici unsurların, Tau geninde ekzon 1 de, Saitohin geni yakınlarında ekzon 9 da etkili oldukları, Tau ve Saitohin genlerinin transkripsiyonunun düzenlenmesinde rol oynadıkları belirlenmiştir. Bağlantı dengesizliğinde olan Tau ve Saitohin genlerinde meydana gelen polimorfizmlerin PH gelişimi için genetik risk faktörleri olabileceği düşünülmektedir. Ayrıca Tau geninde oluşan genetik polimorfizmlerin PH ile motor semptomların birlikte olduğu taupatiler ile ilişkili oldukları düşünülmektedir. Tau geninin PH ile ilişkili olduğunu gösteren çeşitli çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmaların tersine Tau geninin PH gelişiminde genetik bir risk faktörü olmadığını gösteren çalışmalar da bulunmaktadır. Geniş bir popülasyon ile gerçekleştirilmiş çalışmada, PH li hastalar ve sağlıklı kontroller arasında yapılan karşılaştırmada, PH li hasta grubunda sağlıklı kontrollere göre daha yüksek H1 homozigotu gözlenmiştir ve Saitohin geninin A/G polimorfizminin H1 haploiti ile dengesiz bir bağlantı içinde olduğu saptanmıştır (Levecque & ark, 2004). Vitamin D Reseptör Gen Polimorfizmleri D vitamininin fonksiyonlarının önemli mediatörü olan vitamin D reseptör (VDR); 1, 25-dihidroksinin vitamin D3 e bağlanması ile aktive edilmektedir ve vitamin D de yer alan hedef genlerin promoter bölgelerinde ekspresyonun düzenlenmesi için vitamin D ye duyarlı olan elementlerle etkileşmektedir. Kromozom 12q12 üzerinde yer alan insan VDR geni 8 ekzon ve 7 introndan oluşmaktadır. En fazla substantia nigra nın dopaminerjik nöronlarında eksprese edilen VDR geni ile ilgili ratlarda gerçekleştirilmiş bir çalışmada, bu ratlarda VDR geninin kas ve motor bozukluklarının gelişmesi ile ilişkili olduğu gözlenmiştir. Finlandiya da gerçekleştirilmiş bir kohort çalışmasında düşük serum D vitamini düzeyleri ve yüksek PH riski arasında anlamlı bir ilişki olabileceği sonucuna varılmıştır. PH nin patogenezinde VDR nin önemli rol oynadığı düşünülmektedir. VDR genlerinde oluşan 60 dan fazla sayıda polimorfizm bulunmaktadır. Bu polimorfzimlerden VDR geninin 3 ucunda yer alan Apa I, Bsm I, Fok I ve Taq I gen polimorfizmleri ile PH gibi nörodejeneratif hastalıklar arasındaki ilişkiler araştırılmış ve bu çalışmalardan değişik sonuçlar çıkarılmıştır. Ekzon 2 de lokalize olan Fok I gen polimorfizmi, VDR geninin başlangıç kodon polimorfizmidir. VDR genlerinde meydana gelen polimorfizmler sonucunda D vitamini için reseptör afinitesi değişmekte ve buna bağlı olarak reseptör aktivasyonu etkilenmektedir. Butler ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiş bir çalışmada VDR genlerinin PH gelişiminde etkili oldukları belirlenmiştir. Yapılmış çalış