Psödoeksfoliasyon materyalini aspire ederek temizlemeyi hedefleyen operasyonlar sonrasında aynı patolojik birikimlerin yeniden oluşması nedeniyle bu sendromun kesin tedavisi henüz yoktur (Jacobi vd., 1999). Glokom tedavisinde ise görme kaybını önlemeyi veya geri döndürmeyi sağlayacak bir tedavi yapılamamakta, yalnızca gözdeki basıncın düşürülmesi hedeflenmektedir. GİB’nin düşürülmesi için ilaç tedavisi uygulanabileceği gibi gerekli durumlarda laser tedavisi de (özellikle selektif laser trabeküloplasti) uygulanabilmektedir. Ayrıca, PEG primer açık açılı glokoma göre tedaviye daha fazla direnç göstermektedir ve bu da göz içi basıncını düşürmede zorluklara sebep olmaktadır.
Psödoeksfoliasyon materyali yalnızca oküler dokularda değil, kalp, akciğer, karaciğer, safra kesesi, atardamarlar gibi hemen hemen tüm organ ve dokularda birikim yaparak zarar verir (Schlötzer-Schrehardt vd., 1992; Streeten vd., 1992). Örneğin aort damarında birikim yaparak anevrizmaya, kulakta ise işitme kaybına neden olabilmektedir (Samarai vd., 2012). Bu nedenle, uzun vadede, psödoeksfoliasyon materyalinin oluşumunda rol alan faktörlerin tespit edilmesi ve bu sayede PES’in ortaya çıkmasının önlenebilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada incelenecek protein PES ile ilgili bulunursa, bunlar mekanistik olarak ilişkilerinin teyit edilmesinin ardından, ileriki yıllarda tedavi için yeni imkânlar yaratabilecektir.
Clusterin
Clusterin (Apolipoprotein J) 8. kromozom üzerinde kodlanan (8p21.1) tek bir genden ifade edilen 5 izoformu olan bir glikoproteindir ve major izoformu (salgılanan clusterin izoformu) 449 amino asitten oluşur. The Protein Model Portal’da insan clusterin proteini salgılanan izoformu için homoloji (benzeyiş) modelleme yöntemi kullanılarak ~%23’lük benzerlik ile iki adet 3D (3 boyutlu) yapı verilmiştir (URL-4; URL-5) (Şekil 1.4). Bunlar dışında clusterin 3D yapısı hakkında bilgi bulunmamaktadır.
Clusterinin tanımlanmış 5 izoformundan biri olan minör izoform nükleer clusterin izoformu, primer transkriptten alternatif splays (splice) yoluyla üretilen 55 kDa molekül ağırlığında, 416 amino asitten oluşmuş bir proteindir ve apoptozu tetiklemekten sorumludur (URL-5). Proteinin major izorformu olan salgılanan izoformu ise 70-80 kDa molekül ağırlığına sahip, 5 tane disülfür bağıyla birbirine bağlanmış alfa ve beta zincirlerinden oluşan heterodimer bir glikoproteindir ve 449 amino asitten oluşur (URL-5; de Silva vd., 1990). Hemen hemen tüm hücre tiplerinde salgılanan clusterin sentezlenir, hücre dışına salgılanır ve tüm vücut sıvılarında bulunmaktadır (Jones ve Jomary, 2002). Gözde kornea, lens, retina, aköz humor ve vitreus humorda clusterin proteinine rastlanmıştır (Wong vd., 2000). Clusterin tüm memeli dokularında sürekli ifade edilen bir proteindir ve plazma, süt, idrar, beyin- omurilik sıvısı gibi vücut sıvılarının da temel proteinlerinden biridir (Kılıçarslan vd., 2017).
a. b.
Şekil 1.4: Clusterin 3D yapıları (~%23 benzerlik ile). a. Modbase tarafından belirlenmiş yapı (URL-6). b. Swissmodel tarafından belirlenmiş yapı (URL-7). Şu ana dek clusterin ile ilişkili olarak hücre zarlarının korunması, hücre-hücre ve hücre-hücre dışı matriks ilişkilerinin dengelenmesi ve komplement düzenlenmesi gibi birçok fizyolojik fonksiyon belirlenmiştir (Wilson ve Easterbrook-Smith, 2000). Clusterin aynı zamanda hücresel stres durumlarında, salgılandığı yerde yanlış
katlanmış proteinlerin stresle tetiklenen çökelmesi ve yığışmasının önlenmesini de sağladığı için hücre dışı şaperon olarak görev yapmaktadır (Humphreys vd., 1999). Proteinlerin yanlış katlanması, mutasyon veya oksidatif hücre hasarı nedeniyle oluşan yapısal modifikasyonlar sonucunda ortaya çıkar. Moleküler şaperonlar, kısmi katlanmış veya katlanmamış proteinlerle etkileşime girerek onların birikmesi ve çökelmesine engel olmak suretiyle hücresel koruma sistemi olarak görev yaparlar. Clusterin de proteinlerin kısmi olarak açılmış hidrofobik kısımlarına bağlanarak onları çözünür kılar, birbirlerine yapışmalarını ve çökelmelerini engeller (Humhreys vd., 1999; Poon vd., 2000; Carver vd., 2003).
Clusterin bu iki izoformu sayesinde, hücresel stres seviyesine göre ya yaşamın devamlılığını ya da hücrenin programlı olarak öldürülmesini sağlar. Buna paralel olarak, şu ana kadar yapılan çalışmalarda anormal hücre ölümü veya çoğalması olan hastalıklarda yüksek seviyede clusterin ifade edildiği görülmüştür. Alzheimer hastalığı (Xing vd., 2012; M. Mullan vd., 2013), multipl skleroz (Polihronis vd., 1993), miyokard enfarktüsü (Väkevä vd., 1993), glomerülonefrit (böbrekteki nefronların iltihaplanması) (Murphy vd., 1989), böbrek hastalığı (Dvergsten vd., 1994) ve çeşitli kanserlerde (Kang vd., 2004) clusterin ifadesinin arttığı gözlenmiştir. Yapılan in vitro çalışmalarda ısı şoku ve oksidatif stres gibi hücresel stres durumlarında clusterin ifadesinin indüklendiği görülmüştür (Viard vd., 1999). Clusterin proteini arteriosklerotik plaklar (atardamarların sertleşmesine sebep olan plaklar) (Jordan- Starck vd., 1994), Alzheimer hastalığındaki plaklar (Calero vd., 2000) ve drusen (retinanın altındaki sarı veya beyaz ekstrasellüler matriks materyali birikimleri) (Hollyfield vd., 2003) gibi patolojik ekstrasellüler birikimlerle fiziksel olarak ilişkili bulunmuştur. Beyinde ve diğer organlardaki amiloid birikimlerinin içinde clusterin proteininin varlığı gösterilmiştir (Calero vd., 2000). 2016 yılında yapılmış analize göre 95 bireyden farklı dokular alınmış ve bu dokularda clusterin ekspresyonu bakılarak toplamda 27 doku örneğinde clusterin ekspresyon seviyeleri belirlenmiş ve Şekil 1.5’teki sonuçlar elde edilmiştir (URL-8).
Şekil 1.5: Farklı dokulardaki clusterin gen ekspresyonları. 95 bireyden farklı doku örnekleri ile ve toplamda 27 farklı doku örneği ile oluşturulmuştur. RPKM: reads per kilobase of transcript per million mapped reads – her milyon eşleştirilmiş okumanın, transkriptin her kilobazındaki okuması (URL-8).
PEG ve PES hastalarının ameliyatla çıkarılmış göz dokularında clusterin ifadesi incelendiğinde, çoğu oküler hücrede clusterin mRNA’sına rastlanmış, ancak en yüksek ifade seviyesi oküler bazal membran ve stromal lifler gibi ekstrasellüler yapılarda belirlenmiştir. PES birikimlerinde clusterin proteininin varlığı tespit edilmiştir (Zenkel vd., 2006). PES hastalarının iris, lens ve silier proses dokularında clusterin mRNA’sının aşağı düzenlemeye uğradığı gösterilmiştir (Zenkel vd., 2005). Hem PES hem de PEG’li gözlerde ön segment dokularda clusterin mRNA’sının önemli derecede aşağı düzenlemeye uğradığı, arka segment dokularda ise ifade seviyesinde farklılık olmadığı gözlenmiştir (Zenkel vd., 2006).
PES hastalarında gözün ön kamarasındaki oksidatif ortam (Koliakos vd., 2003) nedeniyle protein yanlış katlanmalarının meydana gelebileceği, clusterin ifadesinin de azalmış olmasının sonucunda protein birikiminin arttığı ve PES’de görülen karakteristik patolojik birikimi meydana getirdiği önerisi getirilmiştir (Zenkel vd., 2006). Ancak, yukarıda da belirtildiği gibi bazı çalışmalarda oksidatif stresin clusterin ifadesini indüklediği görülmüştür (Viard vd., 1999). Oksidatif strese rağmen clusterin ifadesinin düşük olması, bize bu patolojide clusterin seviyelerinin düşük olmasına neden olan bazı başka faktörlerin de devrede olabileceğini düşündürmüştür. Bu faktörlerin arasında düşük ifade edilme seviyesine neden olan genetik polimorfizmler olabilir. Clusterin genetik polimorfizmleri ileriki bölümlerde ele alınacaktır.
Genetik Polimorfizm
Genetik polimorfizm, bir popülasyondaki bireyler arasında DNA dizilimindeki farklılık olarak, yani bir tür içinde birden fazla fenotip varlığı olarak tanımlanır. Bu farklılıklar ekleme, silme, ters çevirme, dizi tekrarları ve tek nükleotit polimorfizmlerini içerir. Genetik materyaldeki bu değişiklikler tesadüf eseri, evrimsel zorlama sebebiyle veya çevresel faktörlerden kaynaklanıyor olabilir. Bu terim, nüfusun %1'inden fazlasında bulunan varyasyonlarda kullanılmak üzere sınırlandırılmıştır (Ford, 1966).