Diabetes Mellitus riskinde HNF1A-gen İlişkisi UZM. DR SELVIHAN BEYSEL

Diabetes Mellitus riskinde HNF1A-gen İlişkisi UZM. DR SELVIHAN BEYSEL

Selvihan Beysel 1, Ferda Alparslan Pınarlı 2, Muhammed Yunus Alp 2, Özgür Özçelik 1, Müyesser Saykı Arslan 1, Esra Tutal 1, Ahmet Yeşilyurt 2, Erman Çakal 1, Tuncay Delibaşı 3 1 Endokrinoloji ve Metabolizma Kliniği, Dışkapı Yıldırım Beyazıt Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Ankara, Türkiye 2 Genetik Araştırma Merkezi, Dışkapı Yıldırım Beyazıt Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Ankara, Türkiye 3 İç Hastalıkları, Tıp Fakültesi (Kastamonu), Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye

Giriş Hepatosit nükleer faktör 1α (HNF1A), glukoz metabolizması ve adacık gelişiminde rolü olan bir transkripsiyon faktörüdür. Pankreas ß-hücresi gelişimi ve fonksiyonları için gereklidir. Nadir mutasyonları tip 3 maturity-onset-diabetes of the young (MODYmonogenik diyabet) e neden olur. Yang, Y., Zhou, T.-C., Liu, Y.-Y., Li, X., Wang, W.-X., Irwin, D.M., and Zhang, Y.-P. (2016). Identification of HNF4A Mutation p.t130i and HNF1A Mutations p.i27l and p.s487n in a Han Chinese Family with Early-Onset Maternally Inherited Type 2 Diabetes. J. Diabetes Res. 2016, 3582616.

Tip 2 diyabetes mellitus (T2DM) heterojen poligenetik bir hastalıktır T2DM patogenezinde HNF1A- genin rolü araştırılmaktadır HNF1A-gendeki sık varyasyonların, T2DM gelişimine neden olabileceği düşünülmektedir Genome-wide-association (GWA) çalışmalarında HNF1α genin bulunduğu kromozom 12q24 ile T2DM arasında ilişki gösterilmiş. Yang, Y., Zhou, T.-C., Liu, Y.-Y., Li, X., Wang, W.-X., Irwin, D.M., and Zhang, Y.-P. (2016). Identification of HNF4A Mutation p.t130i and HNF1A Mutations p.i27l and p.s487n in a Han Chinese Family with Early-Onset Maternally Inherited Type 2 Diabetes. J. Diabetes Res. 2016, 3582616.

HNF1A genin klasik T2DM gelişimine etkisiyle ilgili çelişki veriler bildirilmiştir. Beyaz ırkta yapılan GWA çalışmasında sık varyasyonlar ile (p I27L, p A98V ve p S487N) ile bozulmuş glukoz toleransı ve T2DM arasında ilişki gösterilememiştir. Morita, K., Saruwatari, J., Tanaka, T., Oniki, K., Kajiwara, A., Otake, K., Ogata, Y., and Nakagawa, K. (2015). Associations between the common HNF1A gene variant p.i27l (rs1169288) and risk of type 2 diabetes mellitus are influenced by weight. Diabetes Metab. 41, 91 94.

Amaç HİPOTEZ: HNF1A gende mutasyonlar monogenik diyabete neden olduğuna göre, aynı gende ortak varyasyonlar monogenik diyabet dışında, erken başlangıçlı T2DM gelişimine de katkıda bulunabilir. Türk popülasyonu nda DM-related HNF-1A gen varyasyonu (diabetsusceptibility gene) tanımlanmamıştır. Çalışmanın amacı, Türkiye de HNF1A-gen varyasyonları ile erken-başlangıçlı T2DM gelişim riski arasındaki ilişkiyi incelemektir

Yöntem Kesitsel vaka-kontrol çalışması 2012-2015 tarihleri arasında, Dışkapı YB EAH-Endokrinoloji ve Metabolizma Kliniği ne başvurmuş, ADA kriterine göre DM tanısı konmuş, MODY şüphesi olan 432 hasta çalışmaya alındı.

Çalışmaya dahil edilme kriterleri Erken başlangıçlı T2DM tanısı olan bireyler C-peptid konsantrasyonu 0.3 nmol/l GAD antikor negatif DM başlangıç yaşı < 35 yaş Tanıdan sonra en az 2 yıl insulin ihtiyacı olmamış Ailede MODY aile hikayesi olmayan Tip 1 DM olmayan Gamboa-Meléndez, M.A., Huerta-Chagoya, A., Moreno-Macías, H., Vázquez-Cárdenas, P., Ordóñez-Sánchez, M.L., Rodríguez-Guillén, R., Riba, L., Rodríguez- Torres, M., Guerra-García, M.T., Guillén-Pineda, L.E., et al. (2012). Contribution of common genetic variation to the risk of type 2 diabetes in the Mexican Mestizo population. Diabetes 61, 3314 3321. Holmkvist, J., Cervin, C., Lyssenko, V., Winckler, W., Anevski, D., Cilio, C., Almgren, P., Berglund, G., Nilsson, P., Tuomi, T., et al. (2006). Common variants in HNF- 1 alpha and risk of type 2 diabetes. Diabetologia 49, 2882 2891.

Çalışmaya dahil edilme kriterleri Kontrol grubu T2DM gelişme ihtimalini azaltabilmek için, Sağlıklı Normoglisemik (glukoz 100 mg/dl) Yaş 45 Hb1Ac < 5.7 % Birinci-derece akrabası T2 DM olmayan bireyler Gamboa-Meléndez, M.A., Huerta-Chagoya, A., Moreno-Macías, H., Vázquez-Cárdenas, P., Ordóñez-Sánchez, M.L., Rodríguez-Guillén, R., Riba, L., Rodríguez- Torres, M., Guerra-García, M.T., Guillén-Pineda, L.E., et al. (2012). Contribution of common genetic variation to the risk of type 2 diabetes in the Mexican Mestizo population. Diabetes 61, 3314 3321. Holmkvist, J., Cervin, C., Lyssenko, V., Winckler, W., Anevski, D., Cilio, C., Almgren, P., Berglund, G., Nilsson, P., Tuomi, T., et al. (2006). Common variants in HNF-1 alpha and risk of type 2 diabetes. Diabetologia 49, 2882 2891.

356 erken başlangıçlı-t2dm 262 kontrol çalışmaya alındı Çalışmadan çıkarılanlar Tip 1 DM tanısı olan 4 hasta Genetik olarak MODY tanısı doğrulanmış (HNF4α, GCK, HNF-1α, IPF-1, HNF-1ß ve NEUROD1) 46 hasta Geç-başlangıçlı T2DM (DM başlangıç yaşı 45) olan 26 hasta Gamboa-Meléndez, M.A., Huerta-Chagoya, A., Moreno-Macías, H., Vázquez-Cárdenas, P., Ordóñez-Sánchez, M.L., Rodríguez-Guillén, R., Riba, L., Rodríguez-Torres, M., Guerra-García, M.T., Guillén-Pineda, L.E., et al. (2012). Contribution of common genetic variation to the risk of type 2 diabetes in the Mexican Mestizo population. Diabetes 61, 3314 3321. Holmkvist, J., Cervin, C., Lyssenko, V., Winckler, W., Anevski, D., Cilio, C., Almgren, P., Berglund, G., Nilsson, P., Tuomi, T., et al. (2006). Common variants in HNF-1 alpha and risk of type 2 diabetes. Diabetologia 49, 2882 2891.

Biyokimyasal ve antropometrik ölçümler Boy, kilo, vücut kitle indeksi, bel-kalça oranı, sistolik ve diastolik kan basıncı ölçümü yapıldı. VKI > 30 kg/m 2 olan bireylere obezite tanısı kondu (WHO kriteri). 12 saat açlık sonrası plazma ve serum örneği kanı alındı ve - 80 C de buzdolabında saklandı. Örneklerden glukoz, HbA1c, trigliserid, LDL-C, HDL-C, total kolesterol, C-peptid, Anti-GAD antikoru, anti-insülin antikoru, anti-adacık antikoru çalışıldı

Genotip tayini HNF1A I27L (rs1169288) HNF1A A98V (rs1800574) HNF1A S487N (rs2464196) Tekli Nükleotid Polimorfizmleri (SNPs)

HNF1A-genin Genotip Tayini Genetik analiz Dışkapı YB EAH-Genetik Tanı Merkezi nde yapıldı. Genomik DNA hastalara ait periferik kandan, ticari DNA izolasyon kiti DNA Isolation Kit for Mammalian Blood (Roche Diagnostics, Indianapolis, IN, USA) kullanılarak izole edildi. Her bir polimorfizm için genotip tayini Real-Time PCR tabanlı fluorescence-based allele-specific PCR assay kiti, KASPar (KBiosciences, Hoddesdon, UK) kullanılarak, Rotor-Gene Q Real-Time Cycler (Qiagen, Germany) cihazında yapıldı.

HNF1A-gen Polimorfizmleri (TNPs) S487N (rs2464196) için (T/C) T riskli alel A98V (rs1800574) için (T/C) T riskli alel I27L (rs1169288) için (G/T), G riskli alel Dominant modelde incelendi

İstatiksel analiz TNP ler alel frekansı (q) veya kopya sayısı çeşitliliği varyasyonu (prevalans) ile gösterildi. Çalışmanın gücü > 0.60

Bulgular HNF1A-genin Minor Alel Frekansı (MAF) S487N (rs2464196) Riskli Alel T Örneklemin MAF (q) 0.43 1000 genome popülasyonun MAF (q) 0.31* p 0.15 *S487N için http://www.ncbi.nlm.nih.gov/s NP/snp_ref.cgi?rs=2464196 **A98V için http://www.ncbi.nlm.nih.gov/s NP/snp_ref.cgi?rs=1800574 A98V (rs1800574) T 0.15 0.02** 0.01 ***I27L için http://www.ncbi.nlm.nih.gov/s NP/snp_ref.cgi?rs=1169288 I27L (rs1169288) G 0.45 0.29*** 0.03

Kontrol ve erken başlangıçlı diyabetik bireylerin özellikleri Kontrol (n=262) Diyabet (n=330) p Kadın (%) 48.8 47.8 0.238 Obez (%) 19.8 31.5 0.021 Ailede diyabet hikayesi (%) 32 97.4 0.018 S487N varyasyonu (%) 60.6 72.6 0.011 A98V varyasyonu (%) 16.3 48.9 0.001 I27L varyasyonu (%) 69.8 77.2 0.076

Kontrol (n=262) Diyabet (n=330) p* Yaş (yıl) 49.18±3.38 (45-67) 27.07±5.23 (22-48) <0.001 Diyabet tanı yaşı (yıl) - 20.52±5.06 (5-34) - Vücut kitle indeksi (kg/m 2 ) 27.01±3.29 (19.10-36.73) 29.01±7.06 (24.31-37.13) 0.735 Bel-kalça oranı 0.81±0.7 (0.75-0.9) 0.83±0.05 (0.7-0.9) 0.618 Sistolik KB (mmhg) 124.70±11.15 125.45±11.74 0.983 Diyastolik KB (mmhg) 76.64±7.21 77.04±6.48 0.985 Açlık glukoz (mg) 80.68±9.37 161.18±70.57 <0.001 HbA 1c (%) 5.31±0.10 (5.0-5.5) 8.25±2.22 (5.1-11.5) <0.001 C-peptid - 2.36±0.96 (0.3-4.58) - Total kolesterol (mg/dl) 159.18±27.68 184.35±30.32 0.001 Trigliserid (mg/dl) 99.51±51.64 182.22±100.55 0.004 LDL-C (mg/dl) 96.90±20.75 113.03±27.81 0.003 HDL-C (mg/dl) 51.33±16.96 43.54±10.64 0.012

Univaryasyon analizi S487N ve I27L birliktelik göstermektedir (r=0.319, p=0.001) A98V ile tanı yaşı arasında negatif korelasyon (r=- 0.314, p=0.001)

Multivaryasyon analizi Diyabet Genotipi (%) Kontrol Genotipi (%) OR 95 % CI p S487N Yaş ve BMI düzeltmesi A98V Yaş ve BMI düzeltmesi I27L Yaş ve BMI düzeltmesi 72.6 48.9 77.2 60.6 16.3 69.8 1.57 1.25 2.14 1.73 1.13 1.06 1.18-2.63 1.05-2.58 1.36-2.85 1.19-2.63 0.65-1.47 0.71-1.58 0.011 0.016 0.001 0.005 0.076 0.653

S487N ve A98V varyasyonu, DM gelişim riski ile ılımlı ilişkilidir, bu ilişki BMI ve yaş ile düzeltme yapıldıktan sonra devam etmektedir. S487N ve A98V varyasyonu, DM ile bağımsız ilişkilidir. Diyabet tanı yaşı tek bağımsız prediktif faktördür (ß=- 1.198, 95 % CI 1.14-1.42, p<0.05) (Cox&snell R 2 = 0.40).

Tartışma Çalışmamızla uyumlu, Alman-Avusturya DPV-Database çalışmasında; I27L polimorfizmi özellikle geç başlangıçlı (> 60 yaş) ve kilolu bireylerde T2DM gelişimi ile ilişkili A98V ve S487N birlikteliği erken başlangıçlı diyabet (ortalama 10.9 yaş) ile ilişkili Awa, W.L., Thon, A., Raile, K., Grulich-Henn, J., Meissner, T., Schober, E., Holl, R.W., and DPV-Wiss. Study Group (2011). Genetic and clinical characteristics of patients with HNF1A gene variations from the German-Austrian DPV database. Eur. J. Endocrinol. Eur. Fed. Endocr. Soc. 164, 513 520.

I27L ve S487N (ek olarak A98V) varyasyonu; Glukoz-uyarılmış insulin sekresyonu/insulin direncinde azalma Pankreas ß-hücre fonksiyonu/transkripsiyon aktivitesinde azalma T2DM gelişme riskinde artma ile ilişkili Winckler, W., Burtt, N.P., Holmkvist, J., Cervin, C., de Bakker, P.I.W., Sun, M., Almgren, P., Tuomi, T., Gaudet, D., Hudson, T.J., et al. (2005). Association of common variation in the HNF1alpha gene region with risk of type 2 diabetes. Diabetes 54, 2336 2342. Chiu, K.C., Chuang, L.M., Ryu, J.M., Tsai, G.P., and Saad, M.F. (2000). The I27L amino acid polymorphism of hepatic nuclear factor-1alpha is associated with insulin resistance. J. Clin. Endocrinol. Metab. 85, 2178 2183. Holmkvist, J., Cervin, C., Lyssenko, V., Winckler, W., Anevski, D., Cilio, C., Almgren, P., Berglund, G., Nilsson, P., Tuomi, T., et al. (2006). Common variants in HNF-1 alpha and risk of type 2 diabetes. Diabetologia 49, 2882 2891. Bergman, B.C., Howard, D., Schauer, I.E., Maahs, D.M., Snell-Bergeon, J.K., Eckel, R.H., Perreault, L., and Rewers, M. (2012). Features of hepatic and skeletal muscle insulin resistance unique to type 1 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 97, 1663 1672.

A98V ile T2DM arasında belirgin ilişki yok Heterozigot A98V varyasyonu, insulin sekresyonunda azalma ve insulin direnci ile ilişkili Homozigot A98V varyasyonu bireylerde bulunmamış Bergman, B.C., Howard, D., Schauer, I.E., Maahs, D.M., Snell-Bergeon, J.K., Eckel, R.H., Perreault, L., and Rewers, M. (2012). Features of hepatic and skeletal muscle insulin resistance unique to type 1 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 97, 1663 1672.

HNF1A polimorfizmde, HNF1A mutasyonuna göre, genetik yatkınlık ile birlikte çevresel faktörlerin (diyet ve fiziksel aktivite) diyabet manifestasyonları üzerine daha fazla etkisi vardır Awa, W.L., Thon, A., Raile, K., Grulich-Henn, J., Meissner, T., Schober, E., Holl, R.W., and DPV-Wiss. Study Group (2011). Genetic and clinical characteristics of patients with HNF1A gene variations from the German-Austrian DPV database. Eur. J. Endocrinol. Eur. Fed. Endocr. Soc. 164, 513 520.

Çalışmamızda, varyasyonların güçlü genetik etkisi gösterilemedi. Genetik incelenme yapılmamış gen lokusu Çevresel faktörler-gen etkileşimi Gen-gen etkileşiminin rolü olabilir Winckler, W., Burtt, N.P., Holmkvist, J., Cervin, C., de Bakker, P.I.W., Sun, M., Almgren, P., Tuomi, T., Gaudet, D., Hudson, T.J., et al. (2005). Association of common variation in the HNF1alpha gene region with risk of type 2 diabetes. Diabetes 54, 2336 2342.

Limitasyonlar Vaka-kontrol çalışma Örneklem büyüklüğünün az olması Bireysel varyasyonların sınırlı etkisinin gösterilememesi Kodlanmayan bölgelerdeki varyasyonların incelenmesi Varyasyonlar arasındaki genetik karşılıklı etkileşimin bilinmemesi

Sonuç Türk popülasyonunda, HNF1A gen-s487n ve A98V varyasyonu, monogenik diyabet olmayan erken başlangıçlı T2DM ile bağımsız ilişkilidir. Diyabet gelişim riski üzerine, çevresel ve genetik faktörlerin ötesinde, HNF1A gen- S487N ve A98V varyasyonun katkısı olabilir.

T2DM gelişimi üzerinde genetik faktörlerin ilişkisini araştıracak popülasyon çalışmalarına ihtiyaç vardır. Genotip-fenotip korelasyonu Genotipik riskli diyabet varyasyonları Gen-gen ve gen-çevre etkileşimleri Diyabetin patofizyolojisi aydınlatılacaktır

TEŞEKKÜRLER