Tip 2 Diyabetes Mellitus lu Hastalarda Erken İmmünolojik Yaşlanma Muammer Bilici 1, Dilek Karakaya Arpacı 2, Sevil Uygun Ilikhan 1, Mustafa Ünal 2, Taner Bayraktaroğlu 2, Mehmet Araslı 3, İshak Özel Tekin 3 1-Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Zonguldak 2-Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Endokrinoloji ve Metabolizma Bilim Dalı Zonguldak 3-Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi İmmünoloji Anabilim Dalı, Zonguldak
Yaşlanma kaçınılmaz bir süreçtir. Endojen ve ekzojen faktörler tarafından meydana getirilen bozuklukların kümülatif etkisi yaşlanma metabolizması üzerinde önemli bir rol oynamaktadır.
Hem yaşlanma hem de Tip 2 Diyabetes Mellitus (DM) vücuda zarar veren iki önemli biyolojik süreç paylaşırlar: oksidatif stress ve glikolizasyon. Bunlar altta yatan inflamasyonla ilişkilidir. DM ve diyabet-ilişkili komplikasyonları olan hastaların normal popülasyona kıyasla yaşam beklentisinde kısalmaya yol açtığı bilinmektedir. Barzilai N et al. Diabetes 61 (6):1315-1322
Yeniden yapılanma teorisine göre yaşlandıkça adaptif/kazanılmış immünite bozulurken doğal immünite korunmuş olur. CD4 azalır, CD4/CD8 oranı düşer. Timopoeziste Azalma ve telomer kısalması nedeniyle naif (CD45RA+) T hücre sayı ve sıklığında düşüş olmasına rağmen; bellek (CD45RO+) T hücrelerinin sayı ve sıklığında yaşla birlikte artış olmaktadır. Schreurs MWBlood 2005;106:2663 70 Wills MR, Immunol 2005;175:7457 65. Gruver AL et al. (2007) The Journal of pathology 211 (2):144-156. Henson SM et al. Current opinion in immunology 24 (4):476-481.
Kronik hiperglisemi, enzimatik veya nonenzimatik yolaklar aracılığıyla proteinlerin fonksiyon ve yapısını değiştiren ileri glikolizasyon son ürünlerinin (AGE) yapımına yol açar. Ayrıca AGE lerin yaşlanmada da rol oynadığı düşünülmektedir Chilelli NC et al. (2013) Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases 23 (10):913-919 Giacco F (2010) Circulation research 107 (9):1058-1070
AGE lerin dokuda birikerek hücre içi sinyalizasyonu ve gen ekspresyonunu değiştirir, diyabetik mikro-makrovasküler komplikasyonların patolojisine katkıda bulunan pro-inflamatuar moleküllerin ve serbest radikallerin salınımına yol açar Chilelli NC et al. (2013) Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases 23 (10):913-919 Giacco F (2010) Circulation research 107 (9):1058-1070 Franceschi C et al.vaccine 2000;18:1675-80
Doğuştan ve kazanılmış/adaptif immune cevapla ilgili tüm anahtar moleküller proteinler ve glikoprotein yapıdadırlar. Pickup JC (2004) Diabetes care 27 (3):813-823
Glikolizasyon ile modifiye edilmiş self peptidler neo-self peptidlerdir. Orginal peptidlerden farklı yapıya sahiptir ve bu değişiklikler T ve B hücreleri tarafından yüzeylerindeki reseptörler aracılığıyla tanınır T ve B hücrelerinin klonal proliferasyonuna ve immun kompleks oluşumuna yol açarlar İnflamatuar süreci aktive ederler Bhat S.(2014) Proteomics Clinical applications 8 (1-2):19-34
Bu çalışmanın amacı mikrovasküler komplikasyonu olan ya da olmayan Tip 2 DM hastaların adaptif immun sitemdeki değişiklikleriyansıtan periferikkandaki T lenfosit alt tip oranlarını flow sitometri analizi ile ölçerek normal popülasyon ile karşılaştırılmaktır.
Ocak- Ekim 2015 tarihleri arasında BEU Tıp fakültesi Endokrinoloji polikliniğine başvuran 81 T2DM li hasta kaydedildi. DM tanısı Amerikan Diyabet Cemiyeti (ADA) nın Diyabet kriterlerine göre konuldu. Diagnosis and classification of diabetes mellitus(2010). Diabetes Care 33 Suppl 1:S62-69.
Sigara içmek Kronik Böbrek hastalığı Karaciğer hastalığı Bağ dokusu hastalığı Kanser İnf.Barsak hastalıkları İnfeksiyöz hastalıklar Tiroid disfonksiyonları Ateroskleroz Sarkoidoz gibi kronik inflamasyonlar Otoimmün hastalıklar
Diyabetik Retinopati Göz Dibi Muayenesi Diyabetik Nöropati Semptomların varlığı Diyabetik Nefropati (24 saatlik idrarda albümin atılımı) <30 mg/gün 30-299 mg/gün 300 mg /gün
81 TİP 2 DM 39 KONTROL 32 ERKEK 13 ERKEK 49 KADIN 26 KADIN Grup A (n=38) Grup B(n=43) Grup C Mikrovasküler Mikrovasküler Komplikasyonu komplikasyonu Olan olmayan
CD3+ T lenfosit CD19+ B lenfosit CD4+ T helper CD8+ T sitotoksik CD45RA+ Naif Hücre CD45RO+ Bellek T hücreleri CD45RO+CD27+ santral bellek T hücre CD45RO+CD27- efektörbellek T hücre
Naif Hücre Efektör Bellek Hücresi Santral Bellek Hücresi
Tip 2 DM ve sağlıklı kontrol arasında yaş (p= 0.828) ve cinsiyet (p=0.392) açısından istatistiksel farklılık saptanmadı. CD4/CD8 oranı, bu iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı fark yoktu. (p=0.179).
T2DM hastaları ile kontrol grubu karşılaştırıldığında CD4+ T lenfositlerde naif hücrelerde azalma (CD45RA+) ve bellek hücrelerde artma (CD45RO+) olduğunu saptadık. (p=0.031 ve p=0.018, sırasıyla). Oysaki gruplar arasında, CD8+ T hücreleri naif (CD45RA+CD27+) ve bellek (CD45RO+CD27+ santral bellek ve CD45RO+CD27- effektör bellek hücreleri) (p=0.810 ve p=0.973 sırasıyla) böyle bir farklılık yoktu.
Tablo 1. Çalışma popülasyonun demografik, tam kan ve Flow citometri özellikleri Değişkenler Diyabetik Hasta (mean± SD) n=81 Sağlıklı kontrol (mean± SD) n=39 p Ortalama yaş (yıl) 55.03 ± 9.95 54.35 ± 10.66 0.828 Cinsiyet(Erkek/Kadın) 32/49 13/26 0.392 Lökosit/µl 7689.41 ± 1735.07 6871.33 ± 2238.18 0.045 Lenfosit/ µl 2311.76 ± 735.56 2063.15 ± 602.88 0.09 Natural killer hücreler (%) 11.61 ± 5.62 15.64 ± 12.75 0.034 B lenfosit (%) 10.9 ± 4.32 9.16 ± 3.73 0.021 CD4/CD8 2.01 ± 1.99 3.29 ± 5.23 0.179 CD4+CD45RA+CD27+ Tcells (%) 26.73 ± 15.04 31.35 ± 10.94 0.031 CD4+CD45RO+CD27- T cells (%) 19.21 ± 10.80 15.07 ± 6.97 0.065 CD4+CD45RO+CD27+ T cells (%) 55.76 ± 10.52 54.24 ± 8.93 0.421 CD4+CD45RO+ T cells (%) 74.98 ± 13.22 69.31 ± 11.09 0.018 CD8+CD45RA+CD27+ T cells (%) 30.69 ± 14.60 30.52 ± 11.64 0.810 CD8+CD45RO+CD27- T cells (%) 15.74 ± 9.33 16.35 ± 9.76 0.884 CD8+CD45RO+CD27+ T cells (%) 35.82 ± 11.79 35.06 ± 12.02 0.944 CD8+CD45RO+ T cells (%) 51.57 ± 13.67 51.41 ± 13.40 0.973
Grup A, B ve C; T hücre alt gruplarına göre karşılaştırıldığında yaş (p=0.441) ve cinsiyet (p=0.478) açısından fark yoktu. Grup A da yüksek bellek CD4+ T hücreleri ve düşük naif CD4+ T hücreleri gözlendi. (p=0.019 ve p=0.031, sırasıyla). Bu 3 grup arasında naif CD8+ T hücreleri ve bellek CD8+ T hücrelerinde fark saptanmadı. (p=0.998 ve p=0.555 sırasıyla). Grup C ile karşılaştırıldığında grup A da daha yüksek bellek T hücreleri ve düşük naif CD4+ T hücre sıklığı görüldü. (p=0.004 ve p=0.006, sırasıyla)
Tablo 2: 3 Grup Arasındaki Periferal Lenfosit Alt Grup Oranı T altgrup Group A (mean± SD) n=38 Group B (mean± SD) n=43 Group C (mean± SD) n=39 p Ortalama Yaş(yıl) 56.51 ± 11.48 53.65 ± 8.17 54.35 ± 10.66 0.441 Cinsiyet (Erkek/kadın) 13/25 19/24 13/26 0.478 CD4+CD45RA+CD27+ T hücre (%) 24.13 ± 13.23 29.02 ± 16.28 31.35 ± 10.94 0.031 CD4+CD45RO+ T hücre (%) 77.45 ± 11.83 72.80 ± 14.12 69.31 ± 11.09 0.019 CD8+CD45RA+CD27+ T hücre (%) 28.93 ± 15.52 32.25 ± 13.72 30.52 ± 11.64 0.555 CD8+CD45RO+ T hücre (%) 51.55 ± 12.93 51.58 ± 14.44 51.41 ± 13.40 0.998
Bu çalışmada diyabetik hastalarda kontrol grubuna göre ve yine diyabetik mikrovasküler komplikasyonları olan hastalar diyabetik mikrovasküler komplikasyonları olmayanlara ve sağlıklı kontrollere kıyasla daha yüksek bellek CD4+ T hücreleri ve daha düşük naif CD4+ T hücrelerine sahip olduğu sonucuna ulaştık.
AGE ve glukoz-uyarılmış inflamasyon tip 2 DM in mikro-makrovasküler patogenezinde yer almaktadır. komplikasyonlarının Kötü glisemik kontrol ile T hücre alt tipleri değişebilir Bu durum muhtemelen diyabette yüksek AGE düzeyi ve glukoz-uyarılmış inflamasyonun vücuttaki ilerleyici hasarı ile ilişkili olduğu düşündürmektedir Pedicino D et al. Journal of diabetes research 2013
Sumida ve ark. tarafından yapılan bildiride Tip 2 diyabetik hastalar ve kontrol grupları arasında periferik kanda CD4+ ve CD8+ T hücreleri alt gruplarında anlamlı farklılık saptanmamıştır. Sumida S (1991) The Kurume medical journal 38 (3):203-209
Olson ve ark. bizim çalışmamıza benzer şekilde daha yüksek bellek CD4+ T hücreleri ve daha düşük naif CD4+ T hücrelerinin tip 2 DM ile ilişkisinin kronik adaptif immün aktivasyon ile tutarlı olduğu gösterilmiştir. Olson NC et al. Subpopulation of MESA. PloS one 10 (10):e0139962
Obezite ve ya tip 2 DM süresince meydana gelen bozulmuş glukoz hemostasisi ve artmış yağ doku sonucu oluşan proinflamatuar sitokinler, okside LDL veya ince barsak kökenli antijenlerin CD4+ bellek T hücrelerinin aktivasyonunun da ve inflamasyondan sorumlu olabileceği öne sürmüşlerdir. Olson NC et al. Subpopulation of MESA. PloS one 10 (10):e0139962
Bellek ve naif T hücreler prediyabet ile ilişkisi bulunmamış. Bu göstermektedir ki T hücre aktivasyonu için metabolik ve inflamatuar eşik gerekliliği Prediyabetten diyabete ya da normal glukoz metabolizmasından prediyabete geçişde adaptif immün aktivasyonun rolü olabileceği öne sürülmüştür. Olson NC et al. Subpopulation of MESA. PloS one 10 (10):e0139962
Naif T hücrelerinin bellek T hücrelerine oranının, özellikle de bellek T hücreleri sayısında bir artışın günümüzde yaşlanmanın iyi tanınan bir özelliği olabileceği ileri sürülmektedir. Olson NC et al. Subpopulation of MESA. PloS one 10 (10):e0139962
Bu çalışmanın ana limitasyonu tek bir merkezden göreceli olarak az sayıda hastanın dahil edilmesidir. Diğer limitasyonları TH17, TH1, TH22 ya da Treg alt grupları ve immün yaşlanmanın spesifik markerı olan CD28 eksikliğini değerlendirmeye alınmaması
Sağlıklı kontrol ile karşılaştırıldığında Tip 2 DM hastalarda bellek CD4+ T hücrelerinde artış ve naif CD4+ T hücrelerinde azalma saptanmıştır. T2DM hastaların adaptif bağışıklık sisteminindeki bu farklılıkların erken yaşlanma yansıttığı sonucuna varılmıştır. Tip 2 DM progresyonunda erken immün yaşlanmayı ve adaptif immün aktivasyonu değerlendirmek için prospektif geniş çaplı çalışmalara ihtiyaç vardır
TEŞEKKÜRLER