Alzheimer hastalýðý (AD) kompleks genetik bir

Transkript

1 Alzheimer Hastalýðý ve Genetik Uz. Dr. Bijen NAZLIEL* Alzheimer hastalýðý (AD) kompleks genetik bir hastalýktýr. Erken baþlangýçlý ailelerde mendelian bir geçiþ görülse de geç baþlangýçlý (>60) hastalarda genetiðin rol oynayýp oynamadýðý tartýþmalýdýr. AD nin etiyolojisinde genetik faktörlerin rol aldýðýný gösteren en çarpýcý bulgu otozomal dominant geçiþin mevcut olduðunu gösteren bireylerin saptanmasýyla ortaya konmuþtur (Nee 1983). 30 yaþýn üzerindeki tüm Down sendromlu olgulardaki nöropatoloji, 21. kromozomun uzun kolundaki AD markerlarýnýn genetik baðlantýsýný belirlemeye yönlendirmiþtir. Ayný zamanda beta amiloid prekürsör proteini kodlayan gen, 21. kromozomun ayný bölgesine klonlanmýþ ve lokalize edilmiþtir (St-George- Hyslop ve ark. 1987). AD patogenezinden sorumlu olduðu düþünülen ikinci gen APO E dir. Bu proteinin beyin omurilik sývýsýnda βα ya baðlý bulunduðu ve Alzheimer li beyinlerde senil plak ve nörofibriler yumaklara kolonize olduðu gösterilmiþtir (Clark ve Goate 1993). APO E geni kromozom 19q 13.2 de kümelenen apolipoprotein geninin bir parçasýdýr. Geç baþlangýçlý Alzheimer ailelerinde AD ile APO E nin 4 alleli arasýnda güçlü bir birliktelik olduðu gösterilmiþtir (Tanzi 1997). * Gazi Üniversitesi Týp Fakültesi Nöroloji Anabilim Dalý, ANKARA 1992 de erken baþlangýçlý ailesel AD nin 14. kromozomun uzun kolundaki markerlarla genetik bir baðlantýsýnýn olduðu gösterilmiþtir. Ýlk baðlantý D14S52 ve D14S53 arasýndaki 23cM bölgesine lokalize edilmiþtir. Genetik markerlarýn izolasyonu ile aday bölgenin D14S289 ve D14S61 arasýnda 6.4cM arasýnda lokalize edildiði belirtilmiþtir. S182 ya da Presenilin 1 geni 476 aminoasitli 6-9 transmembran domainine sahip integral membran proteinini kodlar (Cruts 1995). Þu güne kadar AD nin genetik etiyolojisinde yer aldýðý düþünülen dört lokus tanýmlanmýþtýr. Bunlar 21. kromozomdaki amiloid prekürsör protein, 14. kromozomdaki presenilin 1 (PS1) geni, 1. kromozomdaki presenilin 2 (PS2) ve 19. kromozomdaki APO E lokusudur. APO E nin AD yatkýnlýðý oluþturduðu tarzýndaki görüþler birçok ýrk ve etnik grupta kabul görmüþtür. APO E 4, riski arttýrýp baþlangýç yaþýný düþürür. Bu dört lokus (APP, PS1, PS2, APO E) Alzheimer hastalýðýnýn total genetik etiyolojisinin yarýsýný oluþturur ve daha netleþtirilmesi gereken AD fokuslarýnýn mevcut olduðunu düþündürür. Ailesel Alzheimer hastalýðý genetik olarak heterojen bir hastalýktýr. Hastalýk fenotipik olarak baþlangýç yaþýna göre sýnýflandýrýlýr. Þu ana kadar 60 yaþ altýnda olup erken baþlangýçlý olan vakalarda sorumlu genlerin 1-14 ve 21. kromozomlara lokalize olduðu, 60 yaþ üzerinde baþlayanlarda ise 45

2 NAZLIEL B. sorumlu genin 19. kromozom üzerinde lokalize olduðu gösterilmiþtir (Glenner ve Wong 1984). Alzheimer hastalýðýnda nöropatolojik deðiþikliklerden βa nýn depozisyonunun sorumlu olduðu bilinmektedir. Down sendromlu hastalarda artmýþ β-amiloid üretimi ile karþýlaþýlýr ve bu kiþilerin de zaman içinde AD benzeri nöropatolojik deðiþiklikler oluþturduðu görülür. Bunun 21. kromozom üzerinde β-amiloid prekürsör proteini kodlayan üç genin varlýðý sonucu geliþtiði bilinmektedir (Goate ve ark. 1991). AD de β-amiloidin temel rolü APP geninin βα bölümündeki mutasyonlarýn saptanmasýndan sonra netlik kazanmýþtýr ama APP mutasyonlarýnýn ailesel Alzheimer hastalarýnýn sadece küçük bir bölümünden (%2-3) sorumlu olduðu da bilinmektedir (Tanzi 1997). Erken baþlangýçlý ailesel Alzheimer hastalýðýndan 14. kromozom üzerindeki PS1 ve 1. kromozom üzerindeki PS2 genlerinin sorumlu olduðu gösterilmiþtir (Tanzi 1997). Hastalarda ve riskli taþýyýcýlarýn plazma ve fibroblastlarýnda βα peptidin daha uzun ve daha amiloidojenik formunun mevcut olduðu görülür (Scheuner 1996). Son genetik çalýþmalar AD nöropatogenezinde APO E nin önemli rol oynadýðýný ortaya koymuþtur. 19. kromozom üzerindeki APO E nin kalýtýmýnýn geç baþlangýçlý AD ile birlikte olduðu ve APO E 4 ü pozitif hastalarýn negatiflere oranla artmýþ amiloid depolanmalarýna maruz kaldýðý gösterilmiþtir (Wasco 1995). PRESENÝLÝN GENLERÝ 14. kromozom üzerindeki PS ilk kez klasik "pozisyonel klonasyon" tekniði ile gösterilmiþtir (Sherrington ve ark. 1995). 1. kromozom üzerindeki PS2 ise PS1 ile homolog olmasý nedeniyle izole edilmiþ ve Volger-German ýrkýnýn bireylerinde mevcut olduðu gösterilmiþtir (Levy- Lehad ve ark. 1995). PS1, PS2 ve APP deki ailesel mutasyonlarýn erken baþlangýçlý ailesel AD nin oluþumunda rol aldýðý düþünülür. APP, PS1 ve PS2 mutasyonu göstermeyen erken baþlangýçlý ailesel Alzheimer vakalarýnýn varlýðý en az bir erken baþlangýçlý AD geninin bilinmediðini düþündürmektedir (Tanzi 1997). Rat beyinlerinde yapýlan insitu hibridizasyon analizleri PS1 in predominant olarak nöronlarda mevcut olduðunu göstermiþtir. Hipokampal formasyon, serebellar granül hücre bölgeleri daha az oranda da korteks, striatum ve beyin sapýnýn yüksek PS mesajý taþýdýðý bilinir. Beyaz cevherdeki glianýn saptanabilir oranda PS1 mrna ya sahip olmadýðý gösterilmiþtir ama koroid pleksus yüksek oranda PS1 mesajýna sahiptir. Ýnsan temporal lobunda da PS1 ve PS2 nin insutu hibridizasyonu benzer paternler gösterir (Kovacs ve ark. 1996). AD baðýmlý mutasyonlarýn ailesel AD yi nasýl oluþturduðu yönündeki patojenik mekanizma tam netlik kazanmamýþtýr. Þu ana kadar PS1 de 50 pedigride 30 patojenik misses mutasyonu ve 8 PS2 pedigrisinde 2 mutasyon saptanmýþtýr. PS1 ve PS2 nin her ikisinin de nükleer zarf, endoplazmik retikulum, golgi ve insan nörogliama hücrelerindeki H4 te veziküler boyama paterniyle uyumlu olarak saptandýðý bildirilmiþtir. Plazma membranýnda PS1 ya da PS2 boyamasýna rastlanýlmamýþtýr (Tanzi 1997). Presenilinlerin fizyolojik rolleri tam bilinmese de çalýþmalar hem PS1 hem de PS2 nin Caenorhabditis elegans proteinleri, SEL-12 ve SPE-4 ile homoloji paylaþtýðýný göstermiþtir. SEL-12 ve LIN- 12 arasýndaki etkileþimin natürü bilinmese de SEL-12, LIN-12 için koreseptör fonksiyonu görür ya da LIN-12 nin reseptör hareketleri ve resiklusunda rol alýr (Levitan ve Greenwald 1995). SPE-4 teki mutasyonlar fibröz-hücre membran organeli FB-MO yu tahrip eder ve bu organelin de nematodda spermatid spermatogenezde proteinlerin nakledilmesinden sorumlu olduðu bilinir. Caenorhabditis elegan proteinleri ile PS1 ve PS2 nin benzerliði presenilinlerin de proteinlerin intrasellüler hareket ve resiklusunda rol aldýðýný düþündürür. Bunlarýn golgi endoplazmik retikulumundaki subsellüler daðýlýmý ve sekretuar veziküllerin varlýðý bu olasýlýðý desteklemektedir. AB42/AB40 oranýnda artýþa yol açan APP deki ailesel AD mutasyonlarý APP nin intrasellüler hareket ve uyumunu etkilemektedir (Mellman 1995). ALZHEÝMER DEMANSININ ERKEN TANISINDA APO E GENOTÝPÝNÝN ÖNEMÝ Epidomiyolojik çalýþmalar AD nin özellikle de geç baþlangýçlý AD nin geliþmesinde birkaç faktörün rol aldýðýný göstermiþtir. Genetik faktörler primer olarak kabul edilirken diðerleri katkýda bulunanlar olarak deðerlendirilir. APO E 4 allelinin hem sporadik hem geç baþlangýçlý ailesel AD vakalarýnda arttýðý gösterilmiþtir. 46

3 ALZHEÝMER HASTALIÐI VE GENETÝK Apolipoprotein E pozisyonel klonlama stratejileri kullanýlarak saptanan ilk lokustur (Roses 1996). Alzheimer hastalarýnýn ortalama %65-75 inde APO E 4 allel kalýtýmý mevcuttur (Tanzi 1997). AD baþlangýç yaþýndaki daðýlým APO E genotipinin fonksiyonuna göre deðiþir (Bird 1995). 4 alleli riski arttýrýp baþlangýç yaþýný düþürür, bu nedenle 4 allelli hastalar AD ye daha erken yaþta yakalanýrlar (Tanzi 1997). 2 alleli ise riski azaltýp baþlangýç yaþýnýn daðýlýmýný etkiler (Saunders ve ark. 1993). Ýki genotip arasýndaki ortalama baþlangýç yaþý deðerlendirildiðinde 4/ 4 ile 2/ 3 bireyleri arasýnda 20 yýllýk bir farklýlýk olduðu görülür. Popülasyonun sadece %2-3 ü 4/ 4 genotipini taþýr ama AD riski tek bir 4 alleli olmayan kiþilerinkinden 9 kat fazladýr. 3/ 4 genotipi vakalarýn %21 inde mevcuttur ve bu grupta AD riski 4 alleli olmayanlardan 3 kat fazladýr. 2/ 3 genotipi vakalarýn %12-14 ünde mevcuttur ve bunlar en düþük riskli grubu oluþtururlar (Tanzi 1997). ASEMPTOMATÝK HASTALARDA TAHMÝN- LEME AD riski taþýyanlarý saptamak için AD yakýný olsun olmasýn APO E genotip tiplemesininin kullanýlmasý önerilmez (Perichak 1991). APO E genotipini kullanarak bir kiþide baþlangýç yaþýný tahmin etmek de mümkün deðildir (Maestre ve ark. 1995). Nadir otozomal dominant kalýtýmlý mutasyonlarý olan hastalarda bile kalýtsal hastalýðýn baþlangýç yaþý deðiþkenlik gösterir. Belirtilenin aksine mutasyonlar %100 penetrasyon ile birlikte deðildir. Mesela tüm dünyada APP missens mutasyonlar 20 den az ailede görülmüþtür. Bu aileler arasýnda baþlangýç yaþý 35 ile 65 gibi geniþ bir varyasyon gösterir. BÝLÝÞSEL FONKSÝYON BOZUKLUÐU GÖS- TEREN HASTALARDA AYIRICI TANI APO E genotipini biliþsel fonksiyon bozukluðu gösteren kiþilerde diagnostik bir araç gibi kullanmak genin spesifikliði ve hassasiyetine baðlýdýr. AD tanýsýnýn kesinleþmesi otopsi yada beyin biyopsisi iledir (Roses ve ark. 1994). Bu da yaþarken uygulanan testlerin belirleyici deðeri konusunda problem yaratýr. NINCDS-ARDDA klinik kriterleri kullanýldýðýnda bir çok seride %80-90 oranýnda taný konulabilir (Corder ve ark. 1993). AD tanýsý konulmasýnýn güç ve deðiþken olduðunu söylemek doðru deðildir. Patolojik taný klinik serilerin netliðini belirler ama bu da doktor ve merkezler arasýnda deðiþkenlik gösterir. Saunders ve arkadaþlarý AD tanýsý sonradan otopsi ile doðrulanan 67 hastada APO E genotipinin spesivite ve sensitivitesini deðerlendirmiþ, bu oranýn AD li hastalarda %86 olduðunu çalýþmalarýnda göstermiþlerdir. APO E GENOTÝPLEMESÝ YARARLI VE DEÐERLÝ BÝR DÝAGNOSTÝK TESTTÝR Fokal bulgularý olmayan nörolojik muayenesi normal olan bir kiþide bilinen reversible bir neden mevcut deðilse ve biliþsel fonksiyon bozukluðu mevcut ise 4 allellerinin mevcudiyeti taný koymayý kolaylaþtýrýcý bir faktördür. Klinik olarak muhtemel AD tanýsý ile izlenen hastalarýn %10-40 ýnda otopsi tanýyý desteklemez. Yapýlmýþ olan birçok çalýþmada farklý sonuçlar elde edilmiþtir. Poirier ve arkadaþlarý takrin çalýþmasýnda 4 alleli taþýmayanlarýn taþýyanlara oranla tedaviye daha iyi yanýt verdiklerini göstermiþtir (St-George ve ark. 1994). Baþka bir açýklama ise tedavi 4 ten baðýmsýz olarak AD için etkilidir. 4 pozitif Alzheimer hastalarý arasýnda patojenik mekanizmalar açýsýndan farklýlýk olmadýðý ama yaþ daðýlýmý, hastalýk baþlangýçlarý açýsýndan farklýlýklar olduðu gösterilmiþtir (Tanzi 1997). Deðiþik APO E genotipleri olan hastalarda yapýlan metabolik incelemelerde positron emisyon tomografi (PET) ile, bu alleli taþýyan normal bireylerde de anormal glukoz metabolizmasý olduðu gösterilmiþtir. Bu bireylerin ortalama yaþý APO E genotip-spesifik baþlangýç yaþýndan 2 dekad öncedir. Bu deðiþikliklerin nasýl dökümante edileceði tam netlik kazanmamýþtýr ama AD nin yavaþ geliþtiði bir gerçektir ve APO E genotipi taþýyan bireylerde sinsi bir metabolik gidiþin olduðu da belirlenmiþtir (Tanzi 1997). NORMAL BEYÝN VE ALZHEÝMER HASTALI- ÐINDA APO E NÝN NÖROBÝYOLOJÝSÝ Son çalýþmalarda APO E nin dendritik ve sinaptik remodalizasyon gösteren, kolesterol ve fosfolipidleri transfer eden nöronlarda görüldüðü ve beynin hasara yanýtýnýn oluþmasýnda merkezi bir rol aldýðý gösterilmiþtir. APO E ve onun esas reseptörü olan APO E/APOB 47

4 NAZLIEL B. (LDL) reseptörünün beyinde kolesterol ve fosfolipidler gibi lipidlerin transport ve hücresel internalizasyonunu reinnervasyon olayýnýn erken fazýnda regüle etttiði gösterilmiþtir. Sinaptik remodalizasyon esnasýnda nöronlar progresif olarak kolesterol internalizasyonuna yol açan intrasellüler kolesterol sentezinde rol alýr. APO E geninde mutasyon sonucu oluþan APO E 4 ün hem sporadik hem geç baþlangýçlý ailesel Alzheimer hastalýðýnda görülmesi lipid transport ve internalizasyonundaki yetersizliðin AD patofizyolojisinde rol aldýðýný düþündürmektedir. APO E 4 allelinin mevcut olduðu hastalarda kolinomimetik ilaçlara olan yanýtýn da belirgin olarak etkilendiði gösterilmiþtir. APO E nin hem hücre içi hem hücre dýþýna kolesterol ve fosfolipid taþýnýmýný kolaylaþtýrýcý etkisi bilindiði için lipid metabolizmasý bozukluðu ile giden durumlar da ilgi odaðý olmuþtur. APO E kolesterolün ortamdan çekilmesini HDL (yüksek densiteli lipoprotein) ve kolesterol esterlerine baðlanarak saðlar (Koo ve ark.1985). Olgun insan APO E si plazma, doku ve SSS de 299 aminoasid içeren tek bir glukoz ile 37 kda polipeptidi þeklinde bulunur. Membran baðýmlý APO B/APO E (LDL) reseptörü ile baðlantý kurarak VLDL ve HDL gibi plazma lipoproteinleri, LDL reseptör baðýmlý protein (LRP), reseptör 2 ve B-VLDL reseptörünün hücresel uptakeini saðlar. Ýnsan APO E geni 19. kromozomun uzun kolundaki dört exon geni (3.6 kb boyutundaki) ile kodlanmýþtýr. APO E nin üç majör isoformu olan ( 4, 3, 2) formlarý net yük olarak birbirinden tek bir ünite ile farklýdýr ve isoelektrik fokuslama yöntemi ile kolayca belirlenebilir. Ýsoformlar multiple allellerden tek bir APO E genetik lokus ile farklýdýr (Utermann ve ark. 1979). Bunlar üç ortak homozigot fenotip ( 4/4, 3/3, 2/2) ve üç ortak heterorozigot fenotip ( 4/3, 4/2, 3/2) oluþturur. Polimorfizmdeki bu multiplisite tek bir 4 allel exibisyonu gösteren insan ve incelenen diðer memelilerde de gösterilmiþtir (Zannis ve ark. 1981). APO E nin diðer apolipoproteinlerden en önemli farký sinir dokusuna olan ilgisidir. APO E nin geliþim ve nöronal hasardan sonra miyelin ve nöronal membranlarýn büyüme ve devamlýlýðýný saðladýðý ve tamir olayýnda rol alan kolesterolün mobilizasyon ve daðýlýmýný koordine ettiði gösterilmiþtir. SSS nöronal hücre kaybý ve deafferentasyonunu takiben dejenere akson membranlarý ve miyelin anközlerinden yüksek oranda lipid açýða çýkar. Hasara yanýt olarak SSS deki astrositler ve periferik sinir sistemindeki makrofajlar hücresel artýklardan fosfolipid ve kolesterolü temizlemek için APO E sentez eder ve salgýlar (Leblanc ve Poduluso 1990). Kritik fazda ise endojen kolesterol sentezi belirgin olarak azalýr bu da lipoprotein internalizasyonuna baðlý olarak reseptör baðýmlý kolesterolün sentezinin down regüle olduðunu düþündürür. Dejeneratif fazda ortaya çýkan serbest kolesterol, ester olarak periferik sinir sistemi rejenerasyonunda ve santral sinir sistemi reinnervasyonunda kullanýlana kadar astrosit ve makrofajlarda saklanýr. Kandaki kolesterol transportu ve periferik sinir sistemindeki rejenerasyon esnasýnda etkin rol alan APO B ve APO A1 gerçekte SSS de hiç mevcut deðildir ve olgun SSS deki lipid homeostazi ve transportunda APO E nin ne kadar etkin bir rol aldýðýný ortaya koymaktadýr. APO E ve APO B içeren lipoproteinleri taþýyan LDL reseptörü (APO B/APO E reseptör) yoðun olarak periferik organlarda mevcuttur (Brown ve ark. 1973). LDL reseptör yolaðý aþaðýdaki gibidir: APO E ya da APO B içeren lipoproteinlerin hücre yüzeyine baðlanmasýndan sonra lizozomal internalizasyon ve lizozomal yolaðýn lipoprotein partiküllerinin degradasyonu oluþur. Gelen kolesterol ise endojen kolesterol sentezinde hýz kontrol eden enzim olan intrasellüler hidroksi metil gluteril koenzim A (HMG-CoA) redüktaz aktivitesini suprese eder. Kolesterolün intrasellüler konsantrasyonu arttýkça, LDL reseptör sentezi azalýr ayný zamanda da kolesterol esterifikasyonu belirgin olarak upregule edilir (Brown ve ark. 1973). LDL reseptör ailesinin baþka bir elemaný olan LDL reseptör-baðýmlý proteinin sistemik organlarda APO E içeren lipoproteinlere baðlandýðý gösterilmiþtir. LDL reseptörünün aksine LRP ekspresyonu intrasellüler kolesterol konsantrasyonlarýna göre regüle edilmez. Bebeck ve arkadaþlarý AD li beyinlerdeki amiloid plaklarýn çevresindeki nöron ve glial hücrelerde LRP ekspresyonunun arttýðýný göstermiþlerdir (Kowal ve ark. 1989). LRP nörofilden amiloid plaðýn temizlenmesini, lizozomal kompartmanda degredasyon için bekleyen APO E- baðýmlý amiloidin internalizasyonuna yol açarak saðlar. Son olarak da β-vldl reseptörünün insan nöronal ve glial hücrelerinde 48

5 ALZHEÝMER HASTALIÐI VE GENETÝK eksprese olduðu ve APO E genotipi belli olmayan Alzheimer hastalarýnýn kortikal nöronlarýnda arttýðý gösterilmiþtir (Ikeda ve ark. 1995). APO E VE LDL RESEPTÖRÜ: SSS REÝNNER- VASYONUNDAKÝ ROLÜ Ratlarda entorinal korteks lezyonlarý hasarlý SSS deki deaferentasyon ve reinnervasyondaki moleküler mekanizmalarý incelemek için kullanýlmýþtýr. Entorinal korteks lezyonlarý perforant yolaðý etkiler. Kortikal baðlantýlarý hipokampusa çekip granül hücrelerindeki sinaptik inputun %60 ýnda kayýp oluþturur. Ama sinapslardaki kayýp geçicidir. Denervasyondan bir kaç gün sonra yeni baðlantýlar oluþur ve iki ay içinde kayýp inputlar yerine konur (Matthews ve ark. 1976). Entorinal korteks lezyonlarýný takiben yapýlan hipokampus ultrastrüktürel incelemeleri 2-11 gün sonra astrositlerin hem presinaptik terminalleri hem de pretermial aksonlarý ortamdan temizlediklerini göstermiþtir. Bir kez metabolize edilince nöron kökenli partiküller büyük astroglial lipidleri ortama salarak, membran lipidlerinin yeniden oluþumuna yol açýp lipidlerin ortama salýnmasýný saðlar. Ondan sonra kolesterol, fosfolipid ve APO E birleþerek bir lipoprotein kompleksi oluþturur, bu dolaþýma salgýlanýr ve SSS deki hedef bölgelere yönlenir. Hedef bölgeler arasýnda reinnervasyon olayýnýn akut fazýnda hipokampusta LDL reseptör baðlayan bölgelerde artýþ olduðu dikkati çekmiþtir. Reseptörün artmýþ ekspresyonu hipokampal HMG-CoA redüktaz aktivitesindeki azalma ile gösterilmiþtir. Buna benzer bir biyokimyasal yanýt kolesterol yüklü makrofajlarda da gösterilmiþtir. APO E komplekslerinin LDL ile baðlanmasýný takiben APO E- Kolesterol-LDL reseptör kompleksi internalize ve degrade edilir ve nöronlardaki kolesterol salýnýr. Bundan sonra kolesterol dendritik alana (granül hücre nöronlarý ya da moleküler katmandaki) filizlenen nöronlara membran ve sinaps formasyonu için transport edilir (Poirier 1997). APO E 4 ALLELÝNÝN ETKÝLERÝ - AD li hastalarda korteks ve hipokampusta senil plaklarýn oluþumuna yol açar. - AD nin baþlangýç yaþýný belirler. - Alzheimer li hastalarda bazal gangliadaki kolinerjik nöron yoðunluðunu belirler. - MRI ile ölçülen hipokampus volümünü etkiler. - PET ile presemptomatik hastalarda korteksteki lokal glukoz metabolizmasý hakkýnda fikir verir. APO E nin SSS deki lipid homeostazisi üzerine olan etkileri göz önüne alýnýnca kolinerjik sistemin nörotransmitterleri sentez etmek için lipidlere baðýmlý olduðu görülür (Tanzi 1997). ALZHEÝMER HASTALIÐINDA KOLÝNERJÝK DÝSFONKSÝYON VE APO E 4 Fosfatidil kolin (PC) ve fosfatidil etanolamin (PE) gibi beyin membran lipidleri kolinin saðlanmasý konusunda rol alýrlar. Kolin sentezi için PC den serbest kolin prekürsör salýnýmý kolinerjik nöronlardaki fosfolipaz-d enzimi ile saðlanýr (Tanzi 1997). Beyin kolin düzeyleri frontal ve paryetal kortekslerde %40-50 oranýnda azalmýþtýr (Soinien ve ark. 1995). Benzer þekilde AD li beyinlerde de kolinerjik reseptör subtiplerinin etkin görev yapmasýný saðlayacak olan kolesterol de azalmýþtýr. AD de kolinerjik nöron ve/veya kolinasetil transferaz (chat) aktivitesi kaybý bilinen özelliklerdendir. AD li hastalarda da hipokampus ve temporal korteksteki chat aktivitesindeki azalma APO E 4 allel kopya numarasý ile ters orantýlýdýr (APO E 4 allel sayýsý artýnca chat aktivitesi azalýr) (Tanzi 1997). APO E 4 allel kopya sayýsý ile chat aktivitesinin azalmasý arasýndaki iliþki PE ve PC gibi fosfolipidlerin Ach sentezinde bilinen prekürsörleri olarak görev görmesi ve nöronlara APO E/LDL reseptör yolaðý ile transport edilmelerindendir (Goldstein ve ark. 1983). chat ve nikotinik baðlanma bölgeleri gibi presinaptik kolinerjik markerlar Alzheimer li hastalarda hipokampus ve temporal kortekste kolinerjik terminal yoðunluðunda 4 kopya sayýsý baðýmlý azalma olduðunu göstermiþtir. Bunun tersine APO Ε 3/3 fenotipi olan AD hastalarýnýn chat ativitesi ve nikotinik baðlanma bölgesi yoðunluðunun kontrol sýnýrlarý içerisinde olduðu gösterilmiþtir. APO E 4 alleli taþýmayan hastalar (intact chat aktivitesi olanlar) takrin ile altý aylýk tedavi sonrasýnda biliþsel fonksiyonlarda düzelme saðlarlarken APO E 4 taþýyan vakalarýn ancak küçük bir bölümü takrin ile benzer bir düzelme göstermiþtir (Poirier ve ark. 1995). APO Ε 4 ün erken yaþta AD oluþturma riskini 49

6 NAZLIEL B. belirgin olarak arttýrdýðý saptanmýþsa da bunu hangi mekanizma ile oluþturduðu netlik kazanmamýþtýr. En mantýklý açýklamanýn AD li hastalarýn beyinlerinde lipid transportundaki bozulma sonucu yetersiz kolesterol ve fosfolipid transportu, plastisite kaybý ve sonuç olarak sinaptik intergrasyon kaybýnýn geliþimi olduðu düþünülmektedir. Bird TD (1995) Why do DNA testing? Practical and clinical implications of new neurogenetic tests. Ann Neurol, 38:2-3. Brown MS, Dana SE, Goldstein JL (1973) Regulation of 3-hydroxy-3 methylglutaryl coenzyme A reductase activity in human fibroblast by lipoproteins. Proc Natl Acad Sci, 70: Clark RF, Goate AM (1993) Moleculer genesis of Alzheimer' Disease. Arch Neurol, 50: Corder EH, Saunders AM, Strittmatter WJ ve ark. (1993) Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer's disease in late onset families. Science, 261: Cruts M, Backhovens H, Wang SY ve ark. (1995) Moleculer genetic analysis of familial early-unset Alzheimer's disease linked to chromosome14q.24.3 Hum Mol Genet, 4: Glenner GG, Wong CW (1984) Alzheimer disease: Initial report of the purification and characterization of a novel cerebrovasculer amyloid protein. Biochem Biophys Res Commun, 120: Goate A, Chartier-Harlin M, Mullan M ve ark. (1991) Segregation of missense mutation in the amyloid precursor protein gene with familial Alzheimer's disease. Nature, 349: Goldstein JL, Basu SK, Brown MS (1983) Receptor - mediated endocytosis of low-density lipoprotein in cultered cells. Methods Enzymol, 98: Ikeda K, Aisawa T, Mizuguchi M ve ark. (1995) Apolipoprotein E and Alzheimer's Disease. AD Roses, KH Weisgrasber, Y Christen (Ed), Paris, Springer, s Koo C, Innerarity TL, Mahley RW (1985) J Obligatory role of cholesterol and apolipoprotein E in the formation of large cholesterol -enriched and receptor-active high density lipoproteins. Biol Chem, 260: Kovacs DM, Fausett HJ, Page KJ ve ark. (1996) Alzheimer associated presenilins 1and 2: neural expression in brain and localization to intracelluler membranes in mammalian cells. Nature Med, 2: Kowal RC, Hertz J, Goldstein JL (1989) Low density lipoprotein receptor-related protein mediates uptake of cholesteryl esters derived from apoprotein-e enriched lipoproteins. Proc Natl Acad Sci, 86: Leblanc AC, Podusulo JF (1990) Axonal modulation of myelin gene expression in the peripheral nerve. J Neurosci Res, 25: KAYNAKLAR Levitan D, Greenwald I (1995) Facilitation of lin-12 mediated signalling by sel-12, a Coanorhabditis elegans S182 Alzheimer's Disaese gene. Nature, 377: Maestre G, Ottman R, Stern Y ve ark. (1995) Apolipoprotein E and Alzheimer's disease: Ethnic variation in genotypic risks. Ann Neurol, 37: Matthews DA, Cotman CW, Lynch G (1976) An electron microscopic study of lesion-induced synaptogenesis in the dentate gyrus of the adult rat. I. Magnitude andtime course of degeneration. Brain Res, 115:1-41. Mellman I, Matter K, Yamamoto E ve ark. (1995) Mechanism of moleculer sorting in polarized cells: relevance to Alzheimers disease. Alzheimer's Disease: Lessions from Cell Biology, KS Kosik ve ark. (Ed), Berlin, Springer-Verlag, s Nee LE, Polinsky R, Eldridge R ve ark. (1983) A family with histopathologically confirmed Alzheimer's disease. Arch Neurol, 40: Nitsch RM, Blusztain JK, Pitad AG ve ark. (1992) Evidence for membrane defect in Alzheimer's disease. Proc Natl Acad Sci USA, 89: Pericak-Vance MA, Bebout JL, Gaskell PJ ve ark. (1991) Linkage studies in familial Alzheimer disease: Evidence for chromosome 19 linkage. Am J Hum Genet, 48: Poirier J, Aubert I, Qurion R ve ark. (1995) Apolipoprotein E4 allele as a predictor of cholinergic deficits and treatment outcome in Alzheimer's disease. Proc Natl Acad Sci, 92: Poirier J, Davignon J, Bouthillier D ve ark. (1993) Apolipoprotein E polymorphism and Alzheimer's disease. Lancet, 342: Roses AD, Strittmatter WJ, Pericak VM ve ark. (1994) Clinical application of apolipoprotein E genotyping to Alzheimer's disease. Lancet, 343: Roses AD (1996) Apolipoprotein E alleles carries a risk factors in Alzheimers disease. Annu Rev Med, 47: Saunders AM, Schmader K, Breitner JC ve ark. (1993) Apolipoprotein E epsilon 4 allele distributions in late - onset Alzheimer's disease and in other amyloid-forming diseases. Lancet, 342: Saunders AM, Hulette C, Welsh K ve ark. (1996) Specificity, sensitivity, and predictive value of apolipoprotein E genotyping for sporadic Alzheimer's Disease. Lancet, 348: Scheuner D, Eckman C, Jensen M ve ark. (1996) Secreted amyloid beta-protein similiar to that in the 50

7 ALZHEÝMER HASTALIÐI VE GENETÝK senile plaques of Alzheimer's disease is increased in vivo by the Presenilin 1 and 2 and APP mutations linked to familial Alzheimer's disease. Nature Med, 2: St-George-Hyslop PH, Tanzi R, Polinsky R ve ark. (1987) Absence of duplication of chromosome 21 genes in familial and sporodic Alzheimer disease. Science, 235: St-George-Hyslop, Mc Lachlan DC, Tsuda T ve ark. (1994) Alzheimer's dissease and possible gene interaction. Science, 263:537. Tanzi E (1997) Alzheimer Disease: Biology, Diagnosis, and Therapeutics. K Iqbal (Ed), John Wiley&Son Ltd, s Utermann G, Pruýn N, Steinmetz A (1979) Polymorphisim of apolipoprotein E. II. Genetics of hyperlipoproteinemia type III. Clin Genet, 15: Wasco W, Tanzi RE (1995) D Dawbarn, SJ Allen (Ed) Neurobiology of Alzheimer's Disease. BIOS Scientific Publishers, s Zannis VI, Breslow JL (1981) Human very low density lipoprotein apolipoprotein E isoprotein morphiphism is explained by genetic variation and posttranslational modification. Biochemistry, 20: XXXV. ULUSAL PSÝKÝYATRÝ KONGRESÝ 7-12 Eylül 1999, Trabzon Baþvuru: KTÜ Týp Fakültesi Psikiyatri Anabilim Dalý Trabzon. Tel: , /5390 Fax: KTÜ Týp Fakültesi Psikiyatri Anabilim Dalý & Psikiyatri Derneði 51