TALASEMİ MAJOR HASTALARINDA KAPARİ OVATANIN ANTİOKSİDAN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Transkript

1 T.C. Süleyman Demirel Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı TALASEMİ MAJOR HASTALARINDA KAPARİ OVATANIN ANTİOKSİDAN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI Dr. HANDAN DUMAN UZMANLIK TEZİ DANIŞMAN Prof. Dr. DURAN CANATAN Bu tez Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından 1395-TU-06 Proje numarası ile desteklenmiştir ISPARTA

2 ÖNSÖZ Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Uzmanı olarak yetişmemde büyük emeği geçen değerli hocalarım Prof. Dr. Ahmet R. Örmeci, Prof. Dr. Ali Ayata, Prof. Dr. Tansu Sipahi, Prof. Dr. Selmin Karademir, Doç. Dr. Bumin N. Dündar, Doç. Dr. Faruk Öktem, Doç. Dr. Hasan Çetin, Doç. Dr. Mustafa Akçam ve Yrd. Doç. Dr. Nihal Dündar a bu tezin oluşturulmasında beni başından sonuna kadar yönlendiren, her konuda yardım ve bilgilerini esirgemeden, bilimsel çalışmanın gereklerini öğreten değerli tez hocam Prof. Dr. Duran Canatan a teşekkürlerimi sunarım. Çalışma süresince gösterdikleri uyum için tez hastalarıma ve ailelerine, aldığım kan örneklerini titizlikle çalışan Doç. Dr. Recep Sütçü ve Dr. Hicran Hiçyılmaz a, tezimin istatistik çalışmasında büyük emeği geçen Dr. Tufan Nayır a teşekkür ederim. Tez çalışmamızda hastalarımıza kapariyi sağlayan Aşçı Murat Mıhladız Arge Üretim Merkezine ayrıca teşekkür ederim. Uzmanlık eğitimim süresince birlikte olmaktan keyif aldığım bütün klinik arkadaşlarıma, klinik hemşire ve personeline, eğitimim süresince her zaman en büyük desteği gördüğüm sevgili aileme en içten teşekkürlerimi sunarım. Dr. Handan Duman ii

3 İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ... ii İÇİNDEKİLER... iii SİMGELER VE KISALTMALAR... v TABLOLAR DİZİNİ... viii ŞEKİLLER DİZİNİ... ix 1. GİRİŞ ve AMAÇ GENEL BİLGİLER Talasemi Epidemiyoloji Fizyopatoloji Globin Zincir Yapımı Moleküler Biyoloji Beta Talasemi Mutasyonları Sellüler Fizyopatoloji Demir Yüklenmesi Talasemilerin Sınıflandırılması α- Talasemiler (1, 2, 16, 46, 47) Beta-Talasemiler (2, 4, 27) Beta Talasemi Komplikasyonları Talasemi Majorün Hematolojik Komplikasyonları Talasemi Majorun Kardiyak Komplikasyonları Talasemi Majorun Hepatik Komplikasyonları Talasemi Majorun Endokrinolojik Komplikasyonları Talasemi Majorun İskelet Sistemi Komplikasyonları Enfeksiyonlar Nörolojik Komplikasyonlar Laboratuvar Bulguları Tedavi Transfüzyon Şelasyon Kemik İliği Transplantasyonu iii

4 Kord Kanı Transplantasyonu Gen Tedavisi Kapari Ovata Oksidatif Hasar ve Antioksidanlar Membran Lipidlerine Etki Proteinler Üzerine Etki Serbest Radikallerin Nükleik Asitler ve DNA'ya Etkileri Serbest Radikallerin Karbonhidratlara Etkileri Serbest Radikallere Karşı Hücresel Savunma (Antioksidan Savunma Sistemleri, Antioksidanlar)(168) Süperoksid Dismutaz (SOD) Glutatyon Peroksidaz (Gpx) Katalaz Talasemi ve Antioksidanlar MATERYAL ve METOD Hastalar Çalışma Grubu Kontrol Grubu Kan Örneklerinin Alınışı ve Hazırlanışı BULGULAR Demografik Özellikler Antioksidan Düzeyleri Lipid, Kolesterol ve Trigliserid Düzeyleri Karaciğer Enzim Düzeyleri Ferritin Düzeyleri TARTIŞMA VE SONUÇ ÖZET SUMMARY iv

5 SİMGELER VE KISALTMALAR % : Yüzde olarak oran AHSP : Alfa hemoglobin stabilizan protein ALA : Amino levülinik asit ANA : Antinükleer antikor Ark. : Arkadaşları AT-III : Anti-trombin III Ca : Kalsiyum CAT : Katalaz CoQ : Koenzim-Q COLİA-1 : Kollagen tip 1 alfa 1 DFO : Desferrioksamin DFP : Deferipron DFX : Deferasiroks DNA : Deoksiribonükleik asit ELAM-1 : Endotelyal lökosit adezyon molekülü Epo : Eritropoetin FDA : Food and Drug Administration (Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi) Fe +2 Fe +3 Fl FT4 GCSF : Ferröz demir : Ferrik demir : Fentolitre : Serbest T4 : Granülosit-koloni stimulan faktör GDF 15 : Growth differentiation factor 15 ( Büyüme diferansiyasyon faktör 15) GH : Büyüme hormonu GHRH : Büyüme hormonu serbestleştirici hormon Gpx : Glutatyon peroksidaz G6PD : Glukoz -6 fosfat dehidrogenaz Gr : Gram H 2 O 2 : Hidrojen peroksid Hb : Hemoglobin HCV : Hepatit C virüs v

6 HEPG2 Htc HPLC ICAM-1 LCR LP MCV MCH MCHC MDA MHC MR mrna NADP NO NTBI O 2 OH P PC PE PLT PS PTH RBC RDW RES RF RNA ROP SOD SPSS : İnsan hepatoma hücre serisi : Hematokrit : Yüksek performanslı likid kromatografi : İntrasellüler adezyon molekülü : Locus control region (Lokus kontrol bölgesi) : Lipid peroksidasyonu : Ortalama eritrosit volümü : Ortalama eritrosit hemoglobini : Ortalama eritrosit hemoglobin konsantrasyonu : Malondialdehit : Major histokompatibilite kompleks : Manyetik rezonans : Messenger ribonükleik asit : Nikotinamid adenin dinükletid fosfat : Nitrik oksit : Non-transferrin bound iron (Transferrine bağlı olmayan demir) : Süperoksid : Hidroksil radikali : Fosfor : Fosfotidil kolin : Fosfotidil etanolamin : Trombosit sayısı : Fosfotidil serin : Parathormon : Kırmızı kan hücresi : Kırmızı küre dağılım aralığı : Retiküloendotelyal sistem : Romatoid faktör : Ribonükleik asit : Reaktif Oksijen partikülü : Süperoksid dismutaz : Sosyal Bilimler için istatistik programı vi

7 TRH TSH VCAM-1 VWF WBC WHO : Tiroid serbestleştirici hormon : Tiroid stimülan hormon : Vasküler hücre adezyon molekülü : Von-Willebrand Faktör : Beyaz küre sayısı : Dünya Sağlık Örgütü vii

8 TABLOLAR DİZİNİ Tablo 1: İçerdikleri zincirlere göre hemoglobin tipleri (1)... 7 Tablo 2: Alfa talasemilerin sınıflandırılması (2) Tablo 3: Serbest oksijen radikalleri Tablo 4: Serbest oksijen radikalleri kaynakları Tablo 5: Hastaların demografik özellikleri Tablo 6: Grupların başlangıç ve son eritrosit içi MDA değerlerinin karşılaştırılması Tablo 7: Grupların başlangıç ve son eritrosit içi Gpx düzeylerinin karşılaştırması Tablo 8: Grupların çalışma başlangıç ve son eritrosit içi SOD değerleri karşılaştırması53 Tablo 9: Hastaların çalışma başlangıcı ve sonundaki eritrosit içi CAT değerleri karşılaştırması Tablo 10: Gruplar arası HDL, LDL, VLDL karşılaştırması Tablo 11: Gruplar arası Kolesterol ve trigliserid karşılaştırması Tablo 12: Gruplar arası AST ve ALT karşılaştırması Tablo 13: Gruplar arası ferritin karşılaştırması viii

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1: Globin genlerinin ve çeşitli hemoglobinlerin içerikleri-1 (16)... 6 Şekil 2. Globin genlerinin ve çeşitli hemoglobinlerin içerikleri-2 (1)... 7 Şekil 3: Epsilon, A gama, G gama, delta, beta ve alfa globin genleri (16)... 8 Şekil 4: Talasemi patofizyolojisi (26) Şekil 5: Moleküler oksijenden reaktif ara ürünlerin oluşumu Şekil 6: Glutatyonun okside ve redükte formları arasındaki dönüşümü. (GSH: Redükte Glutatyon, GSSG: Okside Glutatyon, Gpx: Glutatyon Peroksidaz, GR: Glutatyon Redüktaz, H2O2: Hidrojen Peroksit) (171) ix

10 1. GİRİŞ ve AMAÇ Talasemi, inefektif hematopoez ve artmış hemoliz ile karakterize otozomal resesif geçişli klinik antitedir. Hemoglobinin yapısında bulunan globin zincirlerinden bir veya daha fazlasının yapılamaması veya az miktarda yapılması nedeni ile oluşmaktadır. Beta talasemi, 11 nolu kromozomun kısa kolu üzerinde beta globin geninin mutasyonu sonucu meydana gelir. Bugüne kadar 200 den fazla beta-talasemi alleli saptanmıştır. Beta globin zincirleri ile birleşmesi gereken alfa globin zincirleri yeterli tetramerler oluşturamadıkları için hücre içersinde çökerler ve eritrositlerin hemolizine neden olurlar. Dünya Sağlık Örgütünün yayınlarına göre dünyanın yaklaşık % 5 kadarı yani kişi talasemi ve anormal hemoglobin taşıyıcısı iken ülkemizde ise % 2,1 sıklıkta, yaklaşık taşıyıcı mevcuttur. Talasemi tedavisinde son yıllarda belirgin gelişmeler olmuştur. Günümüzde uygulanan tedavi düzenli kan transfüzyonları ve demir şelasyonudur. Pretransfüzyon hemoglobini >9,5 gr/dl tutmak için aylık transfüzyonlar uygulanmaktadır. Transfüzyon, kronik hemoliz ve intestinal demir emiliminin artması nedeni ile total vücut demiri giderek artmakta ve organlarda birikerek komplikasyonlara neden olmaktadır. Bu hastalarda demir birikimini önlemek için demir bağlayıcı ajanlar olan desferrioksamin, deferipron ve deferasiroks önerilmektedir. Diğer bir tedavi seçeneği ise şimdiye kadar dünyada yaklaşık 1000 talasemi major hastasında uygulanan kemik iliği transplantasyonudur. Özellikle HLA-uygun donörlerden, hepatomegali ve fazla demir yükü oluşmamış, <17 yaş çocuklarda iyi sonuçlar elde edilmektedir. Sık transfüzyon sonucu demir birikimi en sık görülen komplikasyondur. Ayrıca eritrositlerin hiperhemolizi ve intestinal demir emiliminin fazla olması demir yüküne katkıda bulunmaktadır. Vücutta biriken demir konsantrasyonu transferrinin kapasitesini aştığında non-transferrin bound iron transferine bağlı olmayan demir (NTBI) ortaya çıkmakta ve serbest radikal ürünleri oluşarak dokularda hasara neden olmaktadır. Fizyolojik şartlarda demir iyonları Fenton reaksiyonu ile moleküler oksijeni yüksek reaktif radikallere dönüştürme yeteneğinde değillerdir. Çünkü ferrik iyonlar proteine sıkı bağlanmıştır. Talasemi gibi demir yükünün arttığı durumlarda düşük molekül ağırlıklı demir ve bu demirin intrasellüler transit havuzundan geçişinde artış meydana 1

11 gelir. Sonuç olarak hücre ve sellüler lipid, nükleik asit, protein ve karbonhidratlara peroksidatif hasar olmakta karaciğer, hipofiz bezi, pankreas, kalp gibi organlarda demir birikmektedir. Kalpte antioksidatif korunma mekanizmaları en az geliştiği için demir ile oluşan peroksidatif hasardan en fazla kalp etkilenir. Bu nedenle talasemi majorlu hastaların ana ölüm nedenini kalple ilgili problemler oluşturmaktadır. Beta talasemide antioksidan durum ve moleküler peroksidatif hasar son 10 yılda çalışılmıştır. Talasemi majorda plazma antioksidan düzeylerinin ve enzim aktivitelerinin azaldığı, eritrosit membranlarında lipid peroksidasyonunun arttığı gösterilmiştir. Sonuç olarak talasemi tedavisinde demir yükünü ve NTBI yı azaltmanın yanı sıra antioksidanların kullanımı ile eritrositlerin oksidatif stresten korunmaları yeni bir tedavi rejimi olarak değerlendirilmektedir. Reaktif oksijen partiküller (ROP) oluşumunu ve bunların meydana getirdiği hasarı önlemek için birçok savunma mekanizmaları vardır. Bu mekanizmalar antioksidan savunma sistemleri veya kısaca antioksidanlar olarak bilinirler. Serbest radikallere karşı doğal antioksidan savunma sistemleri arasında süperoksid dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (Gpx) ve melatonin vardır. Bunların yanı sıra E vitamini (alfa tokoferol), C vitamini, beta karoten, flavanoidler, koenzim Q ve A vitamini de antioksidan faktörlerdir. Talasemik hastalarda vitamin E, çay polifenolleri, flavonoidler, curcemin, rutin (vitamin P), papaya ekstrelerinin antioksidan özelliği ile ilgili yapılan çalışmalar mevcuttur. E-β talasemili hastalarda curcemin sonrasında eritrosit ömründe uzama olduğu saptanmıştır. Yine yapılan başka bir çalışmada hastalara papaya ekstreleri verilmiş ve antioksidan enzimlerden biri olan Gpx in RBC ve trombositlerde artarken, ROP un azaldığı gösterilmiştir. Capparidacaeae familyasından bir tür olan kapari ovata Akdeniz ve Ege bölgesinde yaygın olarak yetişmektedir. Kaparinin birçok türü olmakla birlikte Türkiye de en sık bulunan Kapari ovata ve Kapari spinosadır. Bunların tomurcukları, meyveleri ve kök kabukları halk arasında ağrı kesici, idrar söktürücü, yara iyileştirici, hücre yenileyici olarak kullanılmaktadır. Yapılan çalışmalarda kaparinin çeşitli türlerinin antioksidan, lipid düşürücü, antihepatotoksik ve anti-inflamatuar etkileri gösterilmiştir. 2

12 Bu çalışmada, talasemi majorlu hastalarda kapari ovatanın antioksidan etkisini araştırmak amacıyla oksidatif hasar belirteci malondialdehid (MDA) ve antioksidanlardan SOD, CAT ve Gpx düzeylerine bakıldı, ayrıca hastaların lipid profili, demir yükü ve karaciğer enzimleri değerlendirildi. 3

13 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Talasemi Talasemi, hemoglobin globin subünitlerinin yetersiz yapımı ile inefektif hematopoez ve artmış hemolizle karakterize genetik geçişli kan hastalığıdır (1,2). İlk kez 1925 yılında, Thomas Cooley tarafından İtalyan kökenli çocuklarda ağır anemi, masif splenomegali ile seyreden, hipotonik solüsyonlara dirençli eritrositlerin ve periferal kanda nükleuslu eritrositlerin bulunduğu bir kan hastalığı olarak tanımlanmıştır (1,3,4). Daha sonra benzer vakaların görülmesi üzerine bu herediter hemolitik anemiyi diğer çocukluk çağı anemilerinden ayırmak için Van Jaksch anemisi adı verilmiştir (1). George Whipple ve Lesley Bradford 1936 yılında inceledikleri vakaların Akdeniz civarındaki ülkelerden geldiğini saptadıkları hastalığa Yunanca deniz anemisi anlamına gelen thalassameia adını vermişlerdir (5,6). Caminopetros, 1938 yılında talaseminin Mendelian genetik geçişini tanımlarken, yılları arasında Minich, Vella, Aksoy, Whetherall, Chernof ve birçok araştırmacı değişik ülkelerden talasemiyi tanımlamışlardır. Yine 1950 yılında hemoglobin yapı ve fonksiyonları ortaya konurken, Neel ve İtano hemoglobin elektroforezinde anormal hemoglobinlerin varlığını göstermişlerdir. Ingram ve Stretton ise 1959 yılında talasemileri α ve β olarak sınıflandırmışlar, 1980 lerin başında ise hastalığın moleküler patolojisi ile ilgili çalışmalar yayınlanmıştır. Bugün 200 den fazla β-talasemi mutasyonu, 80 den fazla delesyonel ve non-delesyonel α-talasemi formu ve 700 üzerinde anormal hemoglobin olduğu bilinmektedir. Toplum eğitimi, tarama programları, genetik rehberlik ve doğum öncesi tanı yöntemleri ile yeni olguların doğumu azaltılmaya çalışılmaktadır (1,6) Epidemiyoloji Talasemi dünyada en sık görülen monogenik hastalık olarak öngörülmektedir. Dünya popülasyonunun yaklaşık % 5 kadarı (270 milyon) talasemi ve anormal hemoglobin taşıyıcısıdır. Özellikle Akdeniz ülkelerinde, Orta Doğu, Uzak Doğu da göçler ile Avrupa ve Amerika da da sıklık artmıştır (7-9). Ülkemizde Çukurova, Akdeniz kıyı şeridi, Ege ve Marmara bölgelerinde talasemi taşıyıcılığı çok sık görülmektedir. Sağlıklı Türk popülasyonunda beta-talasemi taşıyıcı sıklığı % 2,1'dir. Türkiye'de yaklaşık taşıyıcı ve civarında hasta 4

14 vardır. Sağlık Bakanlığı ve Ulusal Hemoglobinopati Konseyi yılları arasında Marmara, Ege ve Akdeniz bölgesindeki 16 merkezin yaptığı tarama çalışmalarını toplamış ve sıklığı % 4,3 olarak bildirmiştir (5,10,11) Fizyopatoloji Talasemi, α, β, γ, δ olarak tanımlanan hemoglobin zincirinin veya zincirlerinin az sayıda veya hiç yapılamaması ile oluşur. Bu tanımlamaya göre, alfa zincir yapımı azlığı alfa talasemiye, beta zincir yapım azlığı beta talasemiye neden olmaktadır. Beta zincir yapımı hiç yoksa buna, beta zincir yapımı az da olsa biraz yapılıyorsa buna + talasemi adı verilmektedir (12). Globin desteğinin azalması hemoglobin tetramerlerinin yapımını azaltır, hipokromi ve mikrositoza neden olur. Tutulmayan globinlerin yapımı normal hızda olduğundan alfa ve beta subünitlerinin dengesiz birikimi oluşur. Dengesiz zincir birikimi klinik fenotipe baskındır. Tutulan globin sentez azalması derecesine bağlı olarak, diğer globin zincirlerinin değişmiş sentezi, diğer anormal globin allellerinin birlikte kalıtımına bağlı olarak klinik şiddet geniş değişkenlik gösterir (13) Globin Zincir Yapımı Hemoglobin 2 alfa, 2 non-alfa globin zinciri ile 4 hem grubu içeren tetramer yapıda bir moleküldür. Normal erişkinde % 96 HbA, % 2,5-3,5 Hb A 2 ve % 1 in altında HbF bulunur. Erişkin insanlardaki baskın Hb olan HbA, 2 ve 2 polipeptid zincirinden oluşan bir tetramer ( 2 2 ) yapısında olup, zinciri 141, β zinciri 146 aminoasit içerir (3,12,14). Hem grupları, merkezlerindeki demir ile beta zincirinde 92. pozisyonda ve alfa zincirindeki 87. pozisyondaki proksimal histidinin imidazol grubuna bağlanır. Erişkin insanda normalde az miktarda bulunan diğer hemoglobinler ise HbA 2 ve HbF dir. HbA 2 de 2 alfa, 2 delta zinciri (α2 δ2) ve HbF de 2 alfa, 2 gama zinciri (α2 γ2) bulunur. Gama ve δ zincirleri β zinciri ile ilişkili olup benzeri globinler olarak tanımlanırlar (Şekil 1,2). Fetal Hb ise erişkin kırmızı kürelerde az miktarda (% 0,3-1,2) olup, intrauterin hayatta özellikle son iki trimestirde dominant hemoglobindir (14-16). Fetal yaşam boyunca geçici olarak bulunan embriyonik hemoglobinler vardır. Bunlar Gower-I, Gower-II ve Portland hemoglobindir. Bu hemoglobinler gelişim 5

15 esnasında oksijen ihtiyacının giderek değişimi sonucunda oluşan fizyolojik adaptasyona bağlı oluşmaktadır. Gestasyonun erken döneminde epsilon zinciri yapılır. Gower 1 hemoglobini, 2 zeta ve 2 epsilon zinciri içerir. Daha sonra portland hemoglobini (zeta 2 gamma 2 ) ortaya çıkar. Gebeliğin 37. gününde embriyonun Hb yapısı Gower 1 (% 42), Gower 2 (% 24), Hb F (% 34) den oluşur. Uzunluğu 30 mm olan bir embriyoda Hb F % 50, Hb portland % 20 oranındadır. Gestasyonun üçüncü ayından doğuma kadar Hb F (alfa 2 gamma 2 ) hakim hemoglobindir. Altı aylık fetusta total hemoglobinin % i Hb F dir. Bundan sonra bu oran giderek azalarak doğumda ortalama % 70 e iner. Doğumu izleyen ilk birkaç gün içinde Hb ve eritrosit yapım hızı süratle düşer. Doğumda % oranlarında olan Hb F doğumdan sonra hızla düşmeye başlar. Yapım hızının düşük ve eritrositlerin yaşam süresinin nispeten kısa oluşu sonucu, yaklaşık 2. ayda Hb değerleri en düşük düzeye ulaşır (ortalama 11 g/dl) (1,11,14,16) (Şekil 1, 2) (Tablo 1). Şekil 1: Globin genlerinin ve çeşitli hemoglobinlerin içerikleri-1 (16) 6

16 Şekil 2. Globin genlerinin ve çeşitli hemoglobinlerin içerikleri-2 (1) Tablo 1: İçerdikleri zincirlere göre hemoglobin tipleri (1) Hemoglobin Globin zincir Notlar kompozisyonu A 2 2 Erişkinin en önemli fizyolojik hemoglobinidir. A1a, A2b, A2c ismi almış olan posttranslasyonel glikozile hemoglobinleri içerir. F α 2 γ 2 Post embriyonal fetustaki en önemli fizyolojik hemoglobindir. İntrauterin düşük konsantrasyonludur. A 2 α 2 δ 2 Demir eksikliği ile talasemi taşıyıcılığının ayırt edilmesinde kullanılır. Normalde % 3 ün altındadır. Embriyonel hemoglobindirler. Sekizinci Gower1 δ 2 ε 2 haftadan sonra kaybolurlar. Gower2 α 2 ε 2 Klinik önemi olanı ağır alfa talasemilerde Portland δ 2 Y 2 doğumda da bulunan Hb-Portland dır. H β 4 Alfa talasemide bulunabilen anormal hemoglobindir. Stabil değildir. HbH alyuvarlarda Heinz cisimcikleri oluşturur ve hemoliz olur. Barts Y2 Alfa talasemili çocuklarda görülür. Alfa talasemi taşıyıcılığının göbek kordonu kanında bakılmasıyla geniş kitlelere tarama yapılabilmektedir. 7

17 Moleküler Biyoloji Globin zincirini kodlayan genler 2 küçük küme şeklindedir. Alfa-benzeri genler 16. kromozomun kısa kolunda (16p13.3), benzeri genler 11. kromozomda bant 11p15.5 de bulunur (1,5). Alfa benzeri genler 16 nolu krozomun kısa kolu üzerinde 30 kb' lık bir alan üzerinde, soldan başlayarak 5' -δ - Ψδ - Ψα - α 2 -α 'e doğru sıralanmaktadır. Beta globin genleri ise 11 nolu kromozomun kısa kolunda 60 kb'lık alan üzerinde 5'- ε- G γ- A γ-ψβ-δ-β-/3' olarak dizilmiştir. Alfa geni üzerinde bulunan α 1 ve α 2 genlerinin protein ürünleri aynıdır. Beta benzer genlerinden gama geni çifttir. Protein ürünleri 136. pozisyonda farklılık göstermekte olup G γ daglisin, A >γ zincirinde ise alanin bulunur. A gama zincirindeki diğer farklılık ise 75. pozisyonda meydana gelmektedir. İzolösin bulunuyorsa A >γ I, treonin varsa A >γ T şeklinde gösterilmektedir. Beta, delta, gama zincirleri 146, alfa globin zinciri ise 141 amino asit içermektedir (şekil 3). Şekil 3: Epsilon, A gama, G gama, delta, beta ve alfa globin genleri (16) Alfa benzer genlerinden zeta, embriyonik hayatta aktif olup fetal ve erişkin dönemde görev yapmaz. Beta benzer genlerinden epsilon embriyonik hayatta, gama genleri de fetal dönemde etkindir. Erişkin dönemde ise delta ve beta genleri daha etkindir (17). Hayatın farklı dönemlerinde aktivite gösteren bu genlerin bazı ortak 8

18 özellikleri vardır. Üç ekzon ve iki introndan meydana gelen her genin 5' tarafında yaklaşık 50 nükleotid uzunluğunda bir Cap bölgesi ile protein sentezini başlatan kodon (AUG) bulunur. Ekzon III ün sonunda stop kodonunu takip eden ve Poli A kuyruğuna kadar uzanan DNA dizisi transkripsiyonun bitiş sinyallerini içermektedir. Transkripsiyon ünitesinin sonundaki poli A kuyruğu (AATAAA) ise mrna'nın stabilitesini ve ribozomlara bağlanmasını sağlamaktadır (14,18,19). Alfa ve beta benzer globin genlerinin farklı gelişme evrelerindeki (embriyonikten erişkine) aktive olma sırası 5' den 3' e doğru organize edilmiştir. Bu globin genlerinin farklı gelişme dönemlerindeki aktivasyonu, farklı hemoglobin sentezine neden olmaktadır. Bu dizisel aktivasyonun sorumlu olduğu olayların doğası (alfa benzer genlerinden zetanın alfaya, beta benzer genlerinden epsilonun gamaya ve onun da betaya geçişi) çok iyi bilinmemektedir. Fakat embriyodaki yolksaktan fetal karaciğere ve oradan da kemik iliğine eritropoezin aktif geçişinde bir paralellik vardır. İkinci geçiş ise beta benzer globin genlerinde meydana gelmektedir. Yenidoğanda HbF'in yapısında bulunan gama zincir oranında ki G >γ/ A >γ % 70'den % 30'a kadar azalma ile total gama zincir üretiminin azalması parallellik göstermektedir. Erişkinlerin çoğunda % 1'den az olan HbF'deki G >γ/ A >γ oranı % arasındadır. Son zamanlarda yapılan çalışmalar ile G >γ/ A >γ oranının değişkenliğinden G γ geninin 5' tarafındaki genetik heterojenitenin sorumlu olduğu gösterilmiştir (14,19). Proteini kodlayan DNA'daki bilginin RNA'ya aktarılmasına transkripsiyon denilmektedir. Haberci RNA diye bilinen bu dizi, DNA'nın 5' 3' yönünde bir kopyası olup RNA polimeraz enzimi ile gerçekleştirilir. Çekirdekte bir takım modifikasyonlardan sonra sitoplazmaya salınan olgun haberci RNA (mrna) protein sentezi için ribozomlara bağlanır. mrna üzerinde protein sentezini başlatan kodon (AUG) ile durdurma kodonu da yer almaktadır. Başlama kodonunu takip eden her üç baz bir amino asidi şifreleyerek protein sentezi gerçekleştirilmektedir. Stop kodon ile protein sentezi tamamlanır. Bu olaya translasyon denilir. Tamamlanan globin zinciri ribozomlardan ayrılarak sitoplazmaya salınmaktadır (1,19,20). 9

19 Beta Talasemi Mutasyonları Bugüne kadar globin geninde 200 den fazla mutasyon tanımlanmıştır (12,21). Bir β-globin geninde mutasyon olan olgular klinik olarak normaldir. Anormal iki β-globin allelinin olduğu olgular ise homozigot olarak tanımlanırlar. β-talasemide popülasyon çalışmalarında yaklaşık 25 mutasyonun sık olduğu gösterilmiştir. Mutasyonlar genellikle nokta mutasyon veya küçük delesyon tipindedir. Spesifik mutasyonların tespiti için klonlama veya sekans analizi yapmak gerekir. Genellikle β- globin geninde oluşan delesyonel veya non-delesyonel mutasyonlar transkripsiyon, prosessing veya translasyonu etkileyerek β-globin sentezini bozarlar (14,21). A. Transkripsiyon mutasyonları: Beta globin geni üzerindeki Cap bölgesinin 5' tarafındaki DNA dizisine promotor bölge denir. Bu bölgede meydana gelen nükleotid değişikliği transkripsiyonu azaltarak mrna yapımını normalin %10-25 i olacak düzeye getirmekte ve bu da β + talasemiye neden olmaktadır. Beta geninin Cap bölgesi ile -101 nükleotidleri arasındaki iki bölge üzerinde yoğunlaşan mutasyonlardan birinci grubu TATA kutusu üzerinde, - 28, -29, -30, -31 ve -32 de meydana gelmektedir. İkinci grup ise -86 ile -101 nükleotidleri arasındadır. Bunlardan -101 C T'deki mutasyonu önemli bir klinik durum göstermeyip sessiz β talasemiye neden olurken, diğerleri β + talasemiye neden olmaktadır (22,23). B. UTR Bölgesi Mutasyonları: Beta globin geninin 5' tarafında bulunan Cap bölgesindeki (ACA dizisindeki) A C mutasyonu ilk kez Wong tarafından 1987 yılında Hintlilerde gösterilmiştir. Cap bölgesi ile başlatıcı kodon arasında ise iki tür mutasyon belirlenmiştir. Bunlardan Cap +22'de G A ve Cap +40'dan başlayan dört nükleotid (-AAC) delesyonu sonucunda oluşan mutasyon β + talasemiye neden olmaktadır. Protein sentezinde görev almayan, ancak translasyonu durduran özel diziler genin 3' tarafında da bulunmaktadır. Stop kodonu ile poli A dizisi arasında kalan 107 nükleotid translasyona uğramayan, UTR (untraslated region) bölgesi olarak bilinmekte olup translasyonun sonlandırılmasında görev yapmaktadır. Bu bölgedeki 13 bp uzunluğundaki delesyona Türk lerde rastlanmıştır. Diğer 10

20 bir mutasyon ise durdurma kodonundan 6 nükleotid sonraki C G değişimi ile β + talasemiye neden olmaktadır (14,23). C. Başlatıcı kodon mutasyonları: Protein sentezini gerçekleştiren ilk kodonda gözlenmektedir. Şimdiye kadar bu bölgede altı tür saptanmış olup bunlar β talasemiye neden olmaktadırlar. D. RNA Mutasyonları: 1) Yapışma yerlerini tutan mutasyonlar: Transkripsiyondan sonra heterojen nükleer RNA (hnrna)'dan olgun mrna meydana gelirken, amino asitleri kodlayan eksonlar arasında bulunan iki intron diziden çıkarılmaktadır. İntronların çıkıp, eksonların birbirine bağlanacağı nükleotidlerde (splice junction) meydana gelen mutasyonlar bu işlemi engellemektedir. Beta globin geni üzerinde bulunan intronlardan IVSI 130 nükleotid, IVSII 850 nükleotid uzunluğundadır. IVSI-1, IVSI-2, IVSI-130, IVSII-1, IVSII-849 ve IVSII-850 pozisyonundaki nükleotidler yapışma yerlerindeki görevleri nedeniyle önem taşırlar. Yapışma yerlerinin her birinde ikişer olmak üzere toplam dört tane nükleotid vardır. IVS'nin donör bölgesi GT nükleotidlerini içerir, IVS'nin sonundaki iki nükleotid AG olup akseptör adını alır. Bu dört nükleotitten birinin değişime uğraması sonucu, eksonların yapışması gerçekleşemediği için olgun mrna meydana gelemez. Bu durumda protein sentezlenemediği için β talasemi gözlenmektedir (14,19,23). 2) Yapışma yerlerine yakın diziler: Eksonların ve intronların yapışma yerlerine yakın olan nükleotidlerde meydana gelen değişiklikler olgun mrna oluşumunu azaltarak β + talasemiye neden olurlar. Bu tip mutasyonlar ekson I'in son iki kodonu üzerinde (Cod 29 ve Cod 30 da), IVSI ve IVSII'nin başlangıç ve bitim yerlerine yakın olan nükleotidlerde gözlenmektedir. 3. İntronlar (IVS) İçindeki Değişiklikler: Bazı nükleotid değişimleri intronların içinde alternatif yapışma yerleri meydana getirirler. Genellikle β + talasemiye neden olan bu grup mutasyonlardan sadace ikisinin (IVSI-116 ve IVSII-654) β talasemiye neden olduğu gösterilmiştir. 11

21 4) Gizli Yapışma Yerlerinin Aktivasyonu: Ekson I içerisindeki bazı kodonlar üzerinde meydana gelen nükleotid değişikliği sonucu saklı bulunan yapışma yerleri aktive olmaktadır. Yanlış yerden kesilerek çıkan intronlar nedeniyle anormal mrna yanında bir miktar da normal mrna meydana geldiği için bu mutasyonlar β + talasemiye neden olmaktadırlar. E. Anlamsız Kodon Oluşumu ve Dizi Kayması 1) Anlamsız kodon oluşumu: Eksonlar üzerinde meydana gelen nükleotid değişikliği sonucu amino asitlerden birini şifreleyen üçlü baz dizisi stop kodonuna dönüşerek protein sentezini durdurmaktadır. β talasemiye neden olan tanımlanmış 13 tane mutasyon mevcuttur. 2) Dizi Kayması (Frameshift kodon): Eksonlar üzerinde bir veya birkaç nükleotidin diziden çıkması veya girmesi sonucu bu noktadan itibaren şifre bozularak yeniden üçlü bazların (kodon) düzenlenmesiyle ilerde erken bir durdurma kodonu oluşmaktadır. Ayrıca dizi kayması sonucu stop kodonu, bir aminoaside dönüşerek zincir uzayıp daha ilerde oluşabilecek bir stop kodonu ile globin sentezi durdurulabilmektedir. F. Dayanıksız Globinler Beta globin zinciri üzerinde meydana gelen aminoasit değişimi sonucu bazı globinler dayanıksız bir yapıya sahip olmaktadırlar. Ayrıca stop kodonu üzerinde meydana gelen nükleotid değişimi ya da frameshift mutasyonları globin zincir sentezinin uzamasına neden olmaktadır. Uzamış dayanıksız globin zincirleri talasemiye neden olmaktadır. G. Talasemik Hemoglobinler: Beta globin geni üzerinde meydana gelen mutasyonlar sonucu oluşan anormal hemoglobinlerden bazıları talasemik fenotip göstermektedirler. Bir aminoasit değişimi sonucu hızla katabolize olan Hb Neopolis ve mrna olgunlaşmasında alternatif yapışma yeri oluşturan Cd 30'daki G C mutasyonu sonucu üretilen çok az miktardaki anormal β- globin zinciri (Hb Monroe) talasemik özellik göstermektedir. 12

22 H. Poli A Mutasyonları: Poli A mutasyonu taşıyan β-geni normalden daha uzun mrna sentezlenmesine karşın normal mrna'ya göre dayanıksız bir yapıya sahiptir. Poli A mutasyonu taşıyan mrna'ların ribozomlara bağlanması azalır. Az da olsa beta globin sentezlendiği için β + talasemiye neden olmaktadır. İ. Delesyona bağlı beta talasemiler: Beta globin geninin tamamı veya bir kısmını içine alan delesyonlar sonucu, hiç mrna üretilmediği için bu tip mutasyonlar β 0 talasemiye neden olmaktadır. Dünyada bugüne kadar 11 tane beta globin gen delesyonu tespit edilmiştir (14,19,20). Türkiye de ise en sık IVS-I-110 (% 32,8) mutasyonuna rastlanırken 2. sıklıkta IVS-I-6 (% 7,1) mutasyonu görülmektedir (24) Sellüler Fizyopatoloji Tüm talasemilerde ana patoloji globin sentezindeki dengesizliktir. Beta talasemide moleküler bozukluk beta zincirinin hiç yapılmamasına veya az miktarda yapılmasına neden olur. Alfa zincir yapımı normal hızda devam ettiği için alfa zincir lehine bir zincir dengesizliği oluşur. Fazla miktardaki α-globin zincirleri hemoglobin tetramerlerini oluşturamazlar ve kırmızı küre prekürsörleri içinde ışık ve elektron mikroskobunda görülebilen büyük inklüzyon cisimcikleri (Heinz cisimciği) olarak çökerler. Globin dengesizliğinin fazla olduğu hücreler dolaşıma geçemeden yıkılmakta ve kemik iliğinde RBC prekürsörlerinin ölümüne (apopitoza) ve inefektif hematopoeze neden olmaktadır (25-29). Talasemik normoblastların azalmış DNA sentezi ve hücrelerin çoğunun G1 fazında ve duraklamış olması inefektif eritropoezi çok iyi açıklayan gözlemlerdir (26,30). Homozigot beta talasemide % normoblast kemik iliğindeki hasardan kurtulur. Ancak prematür olarak kemik iliğinden salınan bu kırmızı küreler, periferde farklı mekanizmalarla yok olurlar. Eritrosit membranı çift katlı bir lipid zardan ve onun altında onu destekleyen iskelet proteinlerinden yapılmıştır. Bu iskelet proteinleri; spektrin (alfa ve beta), protein 4.1, protein 3, aktin ve glukoforinlerdir. Fazla miktardaki -zincirleri denatüre olup hemikrom oluşturarak membranda yapısal değişikliğe veya -zincirinin parçalanma ürünleri (hem, hemin, demir) membran hasarına yol açarlar (12). Ortamdaki serbest - 13

23 zincirleri protein 4.1 in yapısını değiştirir, spektrinin aktine bağlanmasını azaltır ve membranların normal iskelet stabilitesini bozarlar (26,31). Eşleşmemiş alfa zincirlerinin hem direkt ilişkisi, hem yarattığı oksidatif hasar nedeniyle eritrosit membranının antijenik yapısında değişiklik de olmaktadır. Bu antijenik yapı değişikliği otoreaktif IgG antikorların oluşumuna yol açmaktadır. IgG antikorları antigalaktosit ile reaksiyona girer ve eritrositlerin RES te yıkımı artar (26). Serbest, eşleşmemiş globin subünitleri süperoksit ve hidroksil radikal oluştururlar. Bunlar oksidatif olaylar zincirini başlatırlar. Önce methemoglobin oluşur, sonra reversibl ve irreversibl hemikromlar presipite olurlar ve membranın çesitli komponentleri ile ilişkiye girerler. Hem ve globülini parçalarlar. Hemin degredasyonu ile açığa çıkan serbest demir (nonhem-demir), Fe ++ + H 2 O 2 Fe OH + OH yolu ile çok güçlü şekilde okside radikal oluşumuna yol açmaktadır (26,32). Demirin yol açtığı okside radikal oluşumuna Fenton reaksiyonu denir. Burada oluşan ve çok toksik olan hidroksil radikal, eritrosit oksidatif hasarında çok önemli bir rol oynar. Membran iskeletinde bozulma ile, deformabilitede azalma, rijiditede artma, membran lipidlerinde peroksidasyon, antijenik değişme ile eritrositlerde erken yaşlanma, katyon değişiminde bozulma ile hücre içi K + kaybı gibi olaylara da neden olmaktadır (26,33). Oluşan OH radikal lipid peroksidasyonunun en önemli nedenlerinden biridir. Lipid peroksidasyonu tüm hücreleri ve organelleri etkilemekte, bir kere başladıktan sonra, bir antioksidan devreye girmez ise, zincirleme devam etmektedir. Talasemik eritrositlerde membran fosfolipidlerinin dağılımında (zarın iç kısmında fosfotidil kolin (PC) ve fosfotidil etanolamin (PE) ) da değişiklik olmaktadır. Fosfotidil etanolamin düzeyinde azalma oluşurken poliansatüre yağ asitlerinde artış olduğu gözlenmiştir (26). Ayrıca membran proteinlerinin NTBI ile oksidasyonu sonucu fosfotidilserin (PS) gibi antijenik maddeler oluşmaktadır. Fosfotidilserin ise talasemik RBC nin rijitleşmesine, hasarlanmasına ve erken ölümüne neden olur. Adnexin V (apopitoz insan proteini) kullanılarak yapılan çalışmalarda, fosfotidilserine maruziyet sonucunda membran fosfolipid asimetriyi kaybetmekte ve eritroid prekürsörlerin makrofajlarca yok edilmesine neden olmaktadır (34-36). Mitchell Weiss ve ark. (37), 2002 yılında AHSP (alfa hemoglobin stabilizing protein) yi tanımlamışlardır. AHSP apo α-globin ve α-hb ile bağlanarak α Hb nin demir konfigürasyonunu değiştirmekte (Fe ++ yi Fe +++ e çevirmekte) ve onu daha 14

24 stabil hale dönüştürmekte, bir takım kimyasal reaksiyonlara girerek serbest oksijen radikali oluşmasını engellemektedir. Bu proteinin yokluğunda ise eritrosit ömrünün kısaldığı, Heinz body içeriğinin ve oksidatif stresin etkilerinin arttığı gösterilmiştir. Beta talasemide fazla miktarda oluşan alfa hemoglobin AHSP ile reaksiyona girerek daha kararlı hale gelmekte, Heinz cisimciği oluşumu azalmakta ve inefektif eritropoez azalmış olmaktadır. Bu yüzden AHSP gen ekspresyonunda veya fonksiyonunda meydana gelen değişiklikler beta talasemi fenotipini etkilemektedir. (37-39). İnefektif eritropoez ve periferal hemoliz haricinde, globinle bağlanmamış hem ara ürünlerinin, ALA sentetaz enzimi üzerine feed back inhibisyonu, hemoglobinin eksik yapımına katkıda bulunur (18). Sonuçta hipokrom mikrositer bir anemi ortaya çıkar. Talasemi majordaki ağır anemi ve artmış O2 afinitesi şiddetli doku hipoksisine neden olur. Buna cevap olarak da eritropoetin üretimi artar ve eritroid hiperplazi meydana gelir. Bu inefektif kemik iliğindeki artış normalin katı kadar olup, özellikle yüz ve kafatası kemiklerinde deformitelere neden olduğu ve ekstramedüller hematopoetik tümörlere yol açarak, bunların çevre dokularda yaptığı bası veya destrüksiyona bağlı bulgular ortaya çıkardığı bilinmektedir. Artmış eritroid aktivite vücuda fazladan metabolik yük yaratmakta bu da çocuklarda büyüme geriliğine, kas gelişiminin zayıf olmasına yol açmaktadır. Kemik iliğindeki genişleme ile plazma hacmi artmakta, splenomegali ile birlikte aneminin derinleşmesine neden olmaktadır. Artmış plazma hacmi ve anemi ise kardiyak yetmezliğe yol açmaktadır. Beslenme bozukluğu ile birlikte artmış hücre döngüsü folat eksikliği oluşturarak anemiyi daha da derinleştirmektedir. Presipite olan inklüzyon cisimlerini temizleyen dalak hipertrofiye olur. Ayrıca ekstramedüller hematopoezin etkisi ile progresif gelişen splenomegali RBC kütlesini sekestre ederek anemiyi derinleştirir (26). 15

25 Delta zincirinde ß Zincir Alfa zincir aşırı üretim yapımı yok yapımı artmış Serumda HbA2 HbF selektif HbA yapımı α zincir artışı yaşamı azalmış çöker Serumda HbF artışı Kanda Kİ de Hb O2 afinitesinde artış RES te tutulur hemoliz inefektif eritropoez Artmış EPO yapımı Folat eksikliği ANEMİ Eritroid hücrelerde artış ekstramedüller Spleno- Hipersplenizm Hematopoez megali iskelet değişiklikleri hiperürisemi Transfüzyon Demir yüklenmesi Siroz, kalp yetmezliği. Şekil 4: Talasemi patofizyolojisi (26) 16

26 Demir Yüklenmesi Demir hemoglobin, myoglobulin, redox reaksiyonlar ve enerji metabolizmasında kullanılan birçok enzim için gereklidir. Günlük 20 mg/gün yaşlı RBC nin yıkımı ile turnover olmakta, 1-2 mg/gün vücuttan atılmaktadır (40). Günlük atılan demir miktarı sabit olduğu için vücutta demirin kontrolü absorpsiyon kontrolü ile olmaktadır. Absorpsiyonu ise vücut demir depoları ve eritroid aktivite belirlemektedir (26). Talasemide ise transfüzyon sonucu 6-10 gr/yıl, kemik iliği ekspansiyonu ve periferal hemoliz derecesine göre de yaklaşık 2-5 gr/yıl demir vücuda girmesine rağmen artmış intestinal demir emilimi mevcuttur (36,41). Hepsidin, 25 aminoasitten meydana gelen bir peptid olup başlıca karaciğerden ve az miktarda da bakteri ile aktive olmuş nötrofil ve makrofajlardan salınmaktadır. Sellüler demir export kanalı olan ferroportine bağlanan hepsidin dokudan plazmaya demir geçişini engeller. Bu mekanizma ile diyetten demir emilimini, splenik ve hepatik makrofajlardan geri kazanılmış demirin plazmaya geçişini engellemektedir (41,42). Demir depoları arttığında hepsidin düzeyi artmaktadır. Talasemide ise serum ve üriner hepsidin düzeyi patolojik olarak düşük saptanmıştır. Bunun yanı sıra talasemik hastaların serumlarının HepG 2 hücrelerinde hepsidin m-rna yı inhibe ettikleri yani humoral mekanizmaların varlığı gösterilmiştir (36,43,44). Yine yapılan çalışmalarda GDF15 adlı bir sitokinin hepsidin süpresyonundan sorumlu olduğu ve talasemik hastalarda GDF15 düzeyinin fazla ekspre edildiği gösterilmiştir (45). Artmış demir emilimi, transfüzyonlarla kazanılan demir ilk olarak kemik iliği ve retiküloendoteliyal sistem (karaciğer ve dalak) makrofajları tarafından depolanır. Retiküloendotelyal sistemin gr civarında olan depolama kapasitesi aşılınca, demir makrofajlardan plazma transferrinine verilir ve oradan da parankimal hücrelere girerek doku hasarına yol açar. Aşırı demir yüklü olgularda, transferrinin demir taşıma kapasitesi dolmakta ve transferine bağlı olmayan demir artınca, korunma mekanizması olarak, transferrin demirinin hücre içine girişi engellenmektedir. Ancak transferrine bağlı olmayan serbest demirin hücre içine girişi, üstelik transferrin demirinden çok daha hızlı olarak devam eder. Böylece labil demir havuzunun kontrol edilemez genişlemesi, oksiradikal oluşumunu başlatarak demir toksisitesine neden olur (5,26,36). 17

27 Talasemilerin Sınıflandırılması Talasemi sendromlarındaki ana neden bir veya birkaç globin zincirinin sentezinin yokluğu veya az sentezlenmesidir. Alfa talasemilerde, α-globin zinciri yapımı, beta talasemilerde -globin zincir yapımında bozukluk vardır α- Talasemiler (1,2,16,46,47) Alfa genleri üzerinde meydana gelen delesyonlar veya nokta mutasyonları (tek veya birkaç baz değişimleri) sonucu globin zincir sentezi azalmakta veya tamamen engellenmektedir. Dünyada sıklığı % 0,24 olup, yıllık 4500 bebek hidrops fetalis ve bebek ise HbH hastalığı ile doğmaktadır. A-Sessiz Taşıyıcı: Dört alfa geninden birinde delesyon veya fonksiyonel bozukluk vardır (αα/α-). Hematolojik ve klinik olarak normaldirler. B-α-Talasemi Trait: 2 alfa geninde delesyon mevcuttur. Tek kromozomda 2 alfa geninin eksik olması (--/αα) veya her 2 kromozomda birer alfa geninin(α-/α-) eksik olması nedeni ile meydana gelir. Ilımlı anemi ve RBC indekslerinde düşüklük mevcuttur. Özellikle Güneydoğu Asya ülkelerinde sık rastlanmaktadır. Hb Constant Spring: Anormal α-zincir yapımı nedeni ile gende eksiklik varmış gibi değerlendirilir. C-HbH Hastalığı: 3 α geninin delesyonu veya inaktivasyonu sonucu (--/α-) oluşur. Hafif veya orta derecede hemolitik anemi, splenomegali, ikter ve anormal RBC indeksleri ile karakterizedir. Retikülosit preparatları incelendiğinde RBC içersinde inklüzyon cisimcikleri görülür. Bunlar β-zincir tetramerleridir (HbH), eritrosit içersinde presipite olup RBC ye golf topu görünümü verirler. Bunlara ayrıca Heinz cisimciği denmektedir. D-α-Talasemi major: Her iki kromozomda alfa geninde komplet delesyon mevcuttur (--/--). İntrauterin dönemde de alfa zinciri olmadığı için fetal Hb sentezi de yoktur. Fetus hemoglobininin çoğunu Hb Bart s (gama 4) oluşturur. Az bir oranda da Hb Portland saptanır. Hb Barts ın oksijene afinitesi fazla olduğundan, dokularda çok belirgin hipoksi vardır. Bu nedenle olgular, hidrops fetalis tablosunda ölü doğarlar veya kısa bir süre sonra ölürler (1,2,16,47). 18

28 Tablo 2: Alfa talasemilerin sınıflandırılması (2) Alfa Talasemiler Delesyon sayısı % Hb Barts (γ) α / β sentez oranı Sessiz Taşıyıcılık ( / ) ,8-0,9 Ağır Alfa Talasemi Taşıyıcılık ,7-0,8 ( / ) veya ( / ) HbH Hastalığı ( / ) ,3-0,6 Hidrops Fetalis ( / ) Yorum Genetik/moleküler çalışmalarla tanısı konulabilir Mikrositoz, hipokromi, hafif anemi Değişken ağırlıkta hemolitik anemi, HbH mevcut İn-utero veya doğumdan hemen sonra exitus Beta-Talasemiler (2,4,27) A-Sessiz Taşıyıcı: Klinik ve hematolojik olarak normaldirler. Neden olan mutasyon hafiftir. B-β-Talasemi Trait: Bir beta talasemi alleline sahip olan kişi (β talasemi minör) klinik olarak sağlıklıdır. Hematolojik karakterleri ise hipokromik, mikrositik kırmızı hücreler ve bazofilik noktalanmadır. Erişkin bir kişide Hb miktarı gr/dl kadardır. Beta talasemi heterozigotun önemli bir özelliği de HbA 2 seviyesinin normale göre yaklaşık iki kat (% 5) yükselmesidir. Vakaların yarısında HbF % 1-5 arasındadır. Biyosentetik çalışmalar α/β globin sentez oranının 1,5-2,0 arasında olduğunu göstermektedir C-Talasemi İntermedia: Beta talasemi intermedia sendromları, talasemi taşıyıcıları ile talasemi major ( o homozigot) arasındaki spektrumu içine almakta olup hastaların çoğu transfüzyona bağımlı değildir. Bu grup hastalarda gözlenen klinik ve genetik bozukluklar, beta globin geninin heterojen olmasına bağlıdır. 19

29 D-Talasemi Major: İki o alleli taşıyan homozigot veya çift heterozigot vakalarda, beta globin zinciri hiç sentezlenemiyorsa bunlara talasemi major denir. Beta talasemi majorlu bebek doğduğunda normaldir, üçüncü aydan sonra gama geni yapımı durdurulup beta geninin aktifleşmesi ile anemi başlar ve progresif olarak derinleşir. Kırmızı kürelerde hipokromi, mikrositoz, anizositoz, poikilositoz, bazofilik noktalanma ve periferal kanda çekirdekli hücreler gözlenmektedir. Olgular yaklaşık 1 yaş civarında transfüzyon bağımlı hal alırlar. Etkin kan transfüzyonu tedavisi başlanmadığı durumlarda Hb 2 gr/dl ye kadar düşebilir (48). Normal hemoglobin düzeyleri sağlanamayan, düzensiz transfüzyon alanlarda Cooley in tanımladığı tipik ağır klinik tablo ortaya çıkar. Hepatosplenomegali, büyüme geriliği, iskelet bozuklukları beta talasemik homozigotların en iyi bilinen özelliklerindendir δβ- Talasemi : δ ve β genlerde delesyon ile karakterizedir. mevcuttur. Eβ-Talasemi: Hemoglobin E (lizin glutamik asit 26) ve β zincir delesyonları Hb Lepore: β ve δ gen oluşumunda eşitsiz karşılaştırma olması nedeni ile füzyon globin zinciri oluşur (2,4,27). Genotip/Fenotip İlişkisi Belli bir hastalığın mutasyonu (Genotip) ile hastalığın klinik ağırlığı (Fenotip) arasındaki ilişkiye genotip/fenotip korelasyonu denir (5). Talasemideki fenotipik değişiklikler 3 değişik gen ile açıklanır. Primer değişken, β-globin zinciri yapımını etkileyen mutasyonlardır. Örneğin promotor bölge mutasyonları hafif klinik seyre (β + ) yol açarken bazı mutasyonlarda β-globin geninin ekspresyonu hiç olmaz (β0). Sekonder değişkenler, globin zincir dengesizliğini direkt azaltan değişkenlerdir. Bunlar α-talasemi β 0 talasemi major birlikteliği ve doğum sonrası fetal hemoglobin γ-zincirinin efektif yapımının sürmesidir. HbH ile birlikteliği olan beta talasemi major hastalarında talasemi intermedia görülmektedir (5,27,49-52). HbF özellikle bazı genetik varyantlarda yüksek seyretmektedir. Bunlardan biri beta talasemi geni taşıyan kromozomda, G γ promotorunun pozisyonunda C T mutasyonunun olduğu xmn-1 polimorfizmidir. Bu polimorfizmde HbF sentezi % 5-15 artırılarak globin zincir dengesizliği azaltılır ve talaseminin ağır seyri hafiflemiş olur (5,27,49,53,54). Ayrıca β globin geninin 5 20

30 ucunda meydana gelen küçük delesyonların ve herediter fetal hemoglobin persistansı (HPFH) varlığında yüksek HbF düzeyleri görülmektedir (26,27). Tersiyer değişkenler ise direk globin zincir yapımı ile ilgili olmayıp hastalığın komplikasyonların da etkileri olan değişkenlerdir. Bunlara örnek olarak demir absorpsiyonunu etkileyen genler, bilirubin metabolizması, kemik metabolizması, enfeksiyonlar ve en son olarak da AHSP sayılabilir (27,49,55) Beta Talasemi Komplikasyonları Talasemide görülen komplikasyonların çoğu demir yüklenmesine bağlıdır. Şelasyon tedavi maliyetinin yüksek olması, şelasyona geç başlanması ve uyumsuzluk demir yüklenmesini artırmaktadır Talasemi Majorün Hematolojik Komplikasyonları 1. Hepatosplenomegali, Hipersplenizm ve Plazma Hacmi Genişlemesi: Eritrositlerin artmış yıkımına ve eritroid hiperplaziye bağlı olarak ekstramedüller hematopoez nedeniyle karaciğer ve dalakta retikülo-endotelyal hiperplazi gelişir. Ayrıca ekstravasküler hemolize hipertrofik cevap olarak dalak boyutları artmıştır. İleri boyutlara ulaşan dalaktaki hiperplazi eritrositler dışında diğer kan elemanlarını da yıkıma uğratmaya başlar. Pansitopeni ile kendini gösteren bu tabloya hipersplenizm denir (16,56). Splenomegali arttıkça inefektif hematopoetik yük ve metabolik yük artmakta, hemodilüsyon ve plazma hacim genişlemesi oluşmaktadır. Bu da aneminin derinleşmesine ve kalp yetmezliğinin gelişmesine neden olmaktadır. Splenektomi sonrası Hb düşüşü ve transfüzyon sıklığı azalmakta, ancak kardiyak parametrelerde değişiklik olmamaktadır (56,57). 2. Tromboembolik Sorunlar: Yapılan çalışmalar talasemik hastalarda kronik bir hiperkoagülopatinin varlığını göstermektedir. Birçok hastada venöz tromboemboli, pulmoner emboli, rekürren arteryel oklüzyon ve iskemik ataklar saptanmıştır (58,59). İtalya merkezli bir çalışmada tromboz % 4,1 oranında primer ölüm nedeni olarak bildirilirken (60), İran merkezli bir çalışmada tromboembolik olay prevalansı talasemi majorlu hastalarda % 0,9 oranında iken intermedialı hastalarda % 4 oranında bulunmuştur (61). Kadınlarda, 21

31 splenektomili hastalarda, Hb<9 gr/dl olan vakalarda ve düzenli transfüzyon almayanlarda tromboza daha sık rastlanmaktadır (61,62). Talasemik hastalarda kronik trombosit aktivasyonu mevcuttur. Yapılan flowsitometrik analizler CD62 (P-selektin) ve CD63 gibi trombosit aktivasyon belirteçlerinin plazmada artmış olduğunu göstermektedir. Bunun yanı sıra endotelyal adezyon proteinleri olan intrasellüler adezyon molekülü (ICAM-1), endotelyal lökosit adezyon molekülü (ELAM-1), vasküler hücre adezyon molekülü (VCAM-1), von- Willebrand faktör (VWF) ve trombomodulin düzeylerinin yüksek olması endotel aktivasyonunu veya hasarını düşündürmektedir (58,59). Ayrıca talasemik hastaların plazma protrombin, doğal antikoagülan Protein C ve S düzeyleri, trombotik olaylarla ilgisi bilinen heparin kofakör II (HC II) düzeyi düşüklükleri hiperkoagülopati ile ilişkilidir. α-talasemide olduğu gibi β-talasemide de trombin AT III (TAT) kompleksi düzeyi yüksekliği koagülopati artışının göstergesidir (58,59,63). Normal RBC hücrelerinde membran fosfolipidleri ATP bağımlı olarak dış tabakadan iç membran tabakasına doğru yer değiştirirler. Yaşlanmış RBC hücrelerinde dış zarda yüksek oranda PS mevcuttur ve bu hücrenin RES tarafından tanınarak ortadan kaldırılmasına neden olur. Talasemik hastalarda serbest demire bağlı membran lipid peroksidasyonu RBC lipidlerinde anormalliğe neden olur ve membran fosfolipid asimetrisi gelişir (PS dış zara doğru kayar). Membrana bağlı hemikromlar artar, membran bant-3 proteini oksidasyon sonucu agregasyona uğrar. Eritrositler endotel hücrelerine tutunarak endoteli aktive ederler, trombin yapımını ve trombosit aktivasyonunun tetiklenmesinde rol oynarlar (58,59,64,65). Splenektomi sonrası özellikle portal ven trombozuna sık rastlanmaktadır. Klinik prezentasyonu karın ağrısı ve ateştir. Tanısında renkli dopler USG kullanılmaktadır (66,67) Talasemi Majorun Kardiyak Komplikasyonları Talasemi major olgularında en sık rastlanan ölüm nedeni kalp yetmezliğidir (% 71). Sık transfüzyonlar, artmış hemoliz ve intestinal sistemden demir emiliminin artmasına bağlı olarak vücutta aşırı bir demir yükü oluşmaktadır. Kalpte ise demir özellikle ventrikül duvarlarında, epikardiyal bölgede birikmekte ve tutulan miyokardiyal 22

32 lif sayısı ile doğru orantılı olarak hastalığın ciddiyeti artmaktadır (26,68,69). Son zamanlarda yapılan çalışmalarda ise interstisyel demir infiltrasyonundan çok, transferrine bağlı olmayan demirin miyositlere toksik etkide bulunduğu saptanmıştır. Oluşan hidroksil radikalleri miyositlerin lizozomal membranlarında hasara neden olmakta bu da sarkolemmal membranda bozulmaya ve mitokondriyal respiratuar zincirin inhibisyonuna ve iskemik/reperfüze alanların oluşmasına yol açmaktadır (26,70). Yapılan son çalışmalar diastolik fonksiyon bozukluğunun sistolikten daha önce oluştuğunu göstermektedir (71). Çoğu talasemi hastasında biventriküler dilate kardiyomiyopati mortalitenin en sık nedenidir. Bazı hastalarda ise (% 4) restriktif tipte sol ventrikül kardiyomiyopatisi tanımlanmıştır. Bunun ise özellikle küçük yaşlarda, miyokardit sonucu geliştiği düşünülmektedir (72). Ayrıca çıkan aortanın esneklik özelliğinde bozulma sonucunda sol ventrikül bozukluğu oluşmaktadır (73). Talasemi intermedialı hastalarda ise kronik hipoksiye sekonder pulmoner hipertansiyon sağ kalp yetmezliği meydana getirmektedir (74). Talasemik hastalarda ayrıca aritmilere bağlı ani kardiyak ölümler de bildirilmiştir. Aritmilerin intrakardiyak demir birikmesine bağlı olduğu düşünülse de domuz kalbinde yapılan çalışmalarda demir yükünün aritmi oluşturmadığı görülmüştür (75). Miyokardın demir yükünü belirlemek amacı ile çeşitli yöntemler denenmiştir. Biyopsi çok invazif bir yöntem olup epikardiyal bölgeye ulaşılamadığı için örnekleme hatalarına neden olmaktadır. Liu ve ark. (56), 1996 yılında farelerde yaptıkları çalışmalarda kardiyak demir ile manyetik rezonans (MR) ölçümleri arasında korelasyon saptamışlardır ve artık günümüzde MR T2 sekansları kardiyak demir ölçümünde güvenilir non-invazif bir yöntem olarak kullanılmaktadır (76). Ferritin değerlerinin inflamasyon dahil her şeyden etkilenmesi ve düşük ferritin düzeylerinde bile kardiyak demir yükünün fazla olduğunun gösterilmesi nedeni ile, ferritin ölçümü ile kardiyak demir yükü tayininde sağlıklı sonuç alınamamaktadır (77). Şelasyon tedavisi ile kardiyak demir yükünün azaltılması talasemi hastalarında temel tedavi prensiplerindendir. ICOC (The International Committee on Oral Chelators) deferipron ( mg/kg/gün) ve desferrioksamin (40-60 mg/kg/gün haftada en az 3 gün) kombinasyon tedavisini önermektedir. Manyetik rezonans ile yapılan çalışmalarda kombinasyon tedavisinin en iyi ve en hızlı kardiyak demiri düşürdüğü ve ejeksiyon fraksiyonu ile endotelyal fonksiyonlarda düzelme sağladığı gösterilmiştir (78,79). 23