MTHFR geninin yapısı ve özellikler

MTHFR geninde görülen bazı mutasyonlar, kardiyovasküler ve serebrovasküler hastalıklar için önemli bir risk faktörü olan hiperhomosisteinemi ve homosisteinüri oluşmasına neden olur. (104). Yapılan DNA çalışmalarıyla insan ve fare MTHFR geninin

yapısı araştırılmıştır. Her iki gen de 11 ekzon içermekte olup, ekzon uzunluğu ve ekzon-intron sınırları benzer özellik göstermektedir. Her iki genin de kodlama sekansları, kodlanan aminoasitler ele alındığında %85 özdeştir. İnsan MTHFR geni kromozom 1p36.3’ de yer alır ve bu genin N-terminal ucunun yapısı tamamen açıklanamamıştır. MTHFR geninin promotör bölgesi, transkripsiyon faktörlerinin bağlanması için belirli konsensus dizilerine sahipken TATA kutusu içermez. Bu gen bölgesinde alternatif kaynaşma ( splicing ) olayları meydana gelmekte ve bunun sonucunda, değişik dokularda, farklı MTHFR transkriptleri ( 3 transkript ) oluşmaktadır. İnsan genomik klonunun (17 kb), 2.2kb uzunluğundaki MTHFR cDNA sekansının tamamını içerdiği belirlenmiştir. Bu MTHFR cDNA, her biri 102-432 bç uzunluğunda toplam 11 ekzon ile 250 bç-1,5 kb’ a kadar olabilen ( bir intron hariç;4,2 kb uzunluğunda ) intronlar içerir. Ekzon1, ATG başlama kodonunu taşır, 5’ ve 3’ kaynaşma bölgelerin-de GT ve AG dinükleotidlerinden oluşan konsensus dizileri yer alır. Ezon11’ in 3’ucu, cDNA’da poliadenilasyon bölgesiyle sonlanmıştır. Poliadenilasyon sinyal (AACCTA ), poliadenilasyon bölgesinin 15 baz çift önünde yer alır (105). Bu mutasyonlardan, vasküler hastalık, nöral tüp defektleri ve kolon kanseri ile yakından ilişkili olduğu açıklanan C677T polimorfizmi, enzimin katalitik bölgesinde, özellikle nöral tüp defektlerinde etkili olan A1298C polimorfizmi ise enzimin regülatör bölgesinde ortaya çıkmaktadır (106).

2.13.1.Hiperhomosisteinemi ve MTHFR gen mutasyonları

Homosistein metiyonin metabolizması sırasında oluşan ve sülfür içeren bir aminoasittir. Plazmada toplam homosisteinin %70’ i proteinlere bağlanarak %25’ i disülfid bağı ile birbirlerine bağlanarak ve %5’ i de homosistein tiolacton halinde bulunur. Homosisteinin siklik tioesteri olan homosistein thiolactonun ateroskleroz ve tromboz oluşumunda rol oynadığı gösterilmiştir (107). Normalde açlık plazma homosistein konsantrasyonu 5- 15 µmol/L’ dir. Yaşa bağlı olarak plazma homosistein seviyesi hafif artma eğilimi gösterir. Hiperhomosisteinemi doğumsal bir metabolizma hastalığıdır. Hem arteriyel hem de venöz tromboza neden olabildiği gösterilmiş tek kalıtsal trombofili nedenidir (108). Bazı çalışmalara göre homosistein konsantrasyonu 18.5 µmol/L’ nin üzerinde olan hastalarda tromboz riski 2.5 kat artmışken, 20 µmol/L’ nin üzerinde olan hastalarda 3- 4 kat artmış bulunmuştur (109). Hiperhomosisteinemi homosistein metabolizmasında remetilasyon veya sülfürasyonda rolü olan enzimlerin bozukluğuna bağlı olarak gelişebilir. En sık sistatyonin β sentetaz (CBS) ve MTHFR genlerini etkileyen mutasyonlar sonucu görülür. CBS enzim eksikliği otozomal resesif geçişlidir. Homozigot formu yaklaşık olarak 1/200.000 sıklıkta

görülür ve 200-400 µmol/L gibi ciddi hiperhomosisteinemiye neden olur. Kliniğinde mental retardasyon, tromboembolizm, iskelet yapısında bozukluk ve ektopik lentis gibi bozukluklar gelişebilir. Heterozigot formu yaklaşık %1-2 sıklıkta ortaya çıkar ve bu hastalarda açlık homosistein düzeyi yaklaşık olarak 20-30 µmol/L düzeyindedir. Erişkin yaşta görülen inme gelişiminde CBS enzim eksikliğinin MTHFR gen mutasyonundan daha az etkili olduğu düşünülmektedir (110). Hiperhomosisteineminin önemli bir diğer nedeni de MTHFR enziminin eksikliğidir. Metilentetrahidrofolat redüktaz homosisteinin metionine metilasyonunda hız kısıtlayıcı basamağı katalizleyen folat bağımlı bir enzimdir. Bu enzim 656 aminoasitten oluşmaktadır. Metilentetrahidrofolat redüktaz geni 1. kromozomdadır ( 1p36.3 ) Metilentetrahidrofolat redüktaz geninindeki fonksiyonel polimorfizmler veya mutasyonlar azalmış enzim aktivitesinin yaygın bir nedenidir. Genel populasyonun %15-20’si, MTHFR C677T veya A1298C varyantlarının biri açısından heterozigotur (102). Metilentetrahidrofolat redüktaz geninin C677T ve A1298C mutasyonlarının total plazma homosistein seviyesi üzerine artırıcı etkileri mevcuttur (111). Son çalışmalarda MTHFR mutasyonlarının toplumda çok sık görüldüğü ve folik asit eksikliği olmayan mutantlarda homosistein düzeyinin normal olduğu gösterilmiştir. Yükselmiş plazma homosistein düzeyi ile MTHFR gen mutasyonları arasındaki birliktelik serum folat düzeyine bağlıdır (112).

2.13.2.Metilentetrahidrofolat redüktaz gen mutasyonları

İnsan MTHFR geni kromozom 1p36.3’ de yer alır ve bu genin N terminal ucunun yapısı tamamen açıklanamamıştır. İnsan ve fare MTHFR geni üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda MTHFR geninde 15 farklı mutasyon belirlenmiştir. Bunlar içerisinde en iyi bilinenleri MTHFR C677T ve MTHFR A1298C mutasyonlarıdır (113).

2.13.2.1.Metilentetrahidrofolat redüktaz C677T mutasyonu

Metilentetrahidrofolat redüktaz geninin 677 no’ lu nükleotidi olan sitozin ile timinin yer değiştirmesi 222. aminoasit olan alaninin valine dönüşümüyle sonuçlanmaktadır. Bu değişim enzimi termolabil hale getirir ve in-vitro koşullarda MTHFR enzim aktivitesini homozigotlarda %70, heterozigotlarda ise %35 oranında azaltır (114). Mutant MTHFR’ nin varlığı homosistein düzeyinin artması ile sonuçlanmaktadır. Bu aleli heterozigot formda taşıyan bireylerde plazma homosistein düzeyi intermediyer aralıklardadır. Bu mutasyonun prevalansı etnik gruplara göre değişkenlik gösterir. Türk populasyonunda inme hastalarında MTHFR C677T homozigot mutasyon prevalansı yüksek bulunmuştur. Türk toplumunda MTHFR C677T heterozigot mutasyon sıklığı % 47.4 iken MTHFR C677T homozigot mutasyon sıklığı % 9.6 olarak saptanmıştır (115).

Şekil 3: MTHFR (Metilentetrahidrofolat redüktaz) 677C\T mutasyon

2.13.2.2. Metilentetrahidrofolat redüktaz A1298C mutasyonu:

Metilentetrahidrofolat redüktaz geninin 1298 no’ lu nükleotidi olan adenin ile sitozinin yer değişimi sonucu, MTHFR proteininin C terminal bölgesindeki glutamat alanine dönüşür. Metilentetrahidrofolat redüktaz enziminin aktivitesi C677T mutasyonunda olduğu gibi bu mutasyonla da azalır (116). Yapılan bir çalışmada plazma homosistein konsantrasyonundaki artışta MTHFR A1298C homozigot mutasyonunun C677T homozigot mutasyonu kadar etkili olmadığı düşünülmektedir..Metilentetrahidrofolat redüktaz A1298C homozigot

mutasyonunun çeşitli ülkelerde görülme sıklığı % 1- 12 arasında değişmektedir, bu oran Türkiye’ de % 6 olarak tespit edilmiştir (117).

2.13.2.3.MTHFR A1298C ve C677T mutasyonlarının kombinasyonu

A1298C ve C677T mutasyonunun sıklığı populasyonlara göre ve yaşla birlikte önemli farklılık göstermektedir. A1298C ve C677T mutasyonlarının birlikte heterozigot olduğu durumda, MTHFR enzim aktivitesi, her iki allelin normal homozigot olduğu durumdaki enzim aktivitesinin % 50- 60’ ı kadardır. Bu aktivite, C677T mutasyonunun heterozigot bireylerinin enzim aktivitesinden daha düşüktür. 677CC/1298CC genotipine sahip bireylerde 677CC/1298AA genotipli bireylere göre plazma total homosisteininde azalma olduğu açıklanmıştır. Tek başına C677T homozigot mutasyonlu ( TT ) genotipine sahip bireylerde de plazma homosisteini önemli düzeyde artmaktadır. ( 116,118 ).

.

3. Gereç ve Yöntem

Bu tez çalışması Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji, Tıbbi Genetik ve Hematoloji Anabilim Dallarının ortaklaşa işbirliği ve Tıp Fakültesi Etik kurulu’ nun 11.06.2012 tarih ve 595 sayılı onayı ile yapılmıştır. Çalışma, 2012 Eylül 2013 Ocak tarihleri arasında DÜTF’ne başvuran migrenli hastalar ve sağlıklı kontrol grubundan oluşmaktadır. Toplam 119 migren hastası alınmıştır. Çalışmaya 101 sağlıklı kontrol grubu olarak dâhil edildi.

Çalışmanın ilk aşamasında, Nöroloji polikliniğine gelen hastalara migren tanısı koyabilmek için, uluslararası baş ağrısı tanı kriterleri (ICHD-II) kullanılmıştır. Migren tanılı hastalar ise, bu kriterlere göre, migren auralı (MA) ve migren aurasız (MO) olarak gruplandırılmıştır. Her bir bireyde, yaş, cinsiyet, atak sıklığı, atak başlangıç yaşı, aura varlığı, ilaç kullanımı, atak süresi ve aile hikâyelerinde migren varlığı sorgulanmıştır.

Kontrol grubu, hasta grubuna yaş ve cinsiyet açısından uyumlu, migren öyküsü olmayan, herhangi bir sağlık sorunu olmayan gönüllü kişiler arasından seçildi. Ayrıca tüm bireylerin, rutin biyokimyasal parametreleri, kolesterol ve trigliserid seviyeleri biyokimyasal metotlarla belirlenmiştir.

Diyabet, hipertansiyon hastaları, önceden inme veya geçici iskemik atak, miyokard enfarktüs geçirmiş kişiler, hamile olanlar ve test öncesi nonsteroid antiinflamatuar ilaçlar ve antikoagülan kullananlar ile fiziksel olarak yeterince kan veremeyecek ve başağrısı yapan sekonder nedene sahip olan bireyler dâhil edilmemiştir.

Çalışmanın ikinci aşamasında ise, hasta ve kontrol grubuna alınan bireylerin periferik venöz kan örnekleri, 2ml'lik steril Potasyum-EDTA (K3EDTA)' lı tüplerde +4 deecede saklanarak en geç 20 gün içinde Genetik ve Hematoloji laboratuarlarına gönderilmiştir.

Çalışmaya dâhil edilme ölçütleri şunlardı: 1. 16- 55 yaş arası hastalar

2. Migren tanısı kesin olanlar