Steroid kaynaklı femur başı avasküler nekrozlu hastalarda mirna'ların belirlenmesi

Abstract

Avasküler nekroz; hücre ölümünün, kırılmanın ve etkilenen bölgenin çökmesinin görüldüğü zamanla ilerleyen bir hastalıktır. Ayrıca üst ekstremite, dizler, omuzlar ve ayak bilekleri gibi pek çok kemikte gelişebilir ve farklı zamanlarda birden fazla kemikte ortaya çıkabilir. Oluşumuna travmatik ve atravmatik faktörler doğrudan katkıda bulunabilir. Steroid kullanımı atravmatik faktörlerden birisidir. Osteoblast farklılaşması, osteoblast ve osteoklast apoptozu, lipid metabolizması, pıhtılaşma yolları ve kalsiyum metabolizması üzerindeki etkilerinden dolayı steroidlerin neden olduğu avasküler nekroz anlaşılması en zor olanıdır. Steroid hormonları, gonadlar, adrenal bezler ve plasentadaki çoklu enzimler tarafından, steroidogenez yoluyla kolesterolden sentezlenen önemli biyomolekül sınıfıdır. Steroidler pek çok hastalığın tedavisinde kullanılmasına rağmen osteoblast ve osteoklastların üretimini azalttığı, osteoklastların ömrünü uzattığı ve osteoblastların apoptozunu arttırdığı bilinmektedir. miRNA'lar; hayvanlarda ve bitkilerde çok sayıda hedef gen ile etkileşime girerek temel biyolojik süreçlerin ve gen ekspresyonunun düzenlenmesinde rol oynayan, türler arasında korunan kodlamayan RNA'lardır. miRNA'ların değişen ekspresyon seviyeleri çeşitli hastalıkların teşhisinde kullanılmaktadır. SANFH'nda miRNA'ların ekspresyon seviyelerinin değiştiği ve osteoblast farklılaşmasında rol oynadıkları gösterilmiştir. Bu nedenle kemik homeostazisinde düzenleyici rol oynamaları pratikte de biyobelirteç olarak kullanılabileceklerini göstermektedir. Tez çalışması sonucunda; in siliko yöntemleri kullanarak SANFH ile ilgili RIPK1 ve MAPK genlerine ait miRNA dizileri belirlenerek aralarındaki ilişki incelendikten sonra RIPK1 geni için miR-6891 ve MAPK geni için miR-5699 RT-qPZR analizlerinde kullanılmak üzere seçildi. Amasya Sabuncuoğlu Şerefeddin Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı'na başvuran SANFH tanısı koyulmuş 15 ve SANFH tanısı almamış 15 hastadan periferik kan örnekleri toplanarak tam kandan miRNA izolasyonu yapıldı. RT-qPZR sonuçları SANFH'li bireylerin kanında hsa-miR-6891' in ekspresyonunun azaldığını, hsa-miR-5699 seviyesinin SANFH'li bireylerde yüksek olduğunu gösterdi. Elde edilen bulgular doğrultusunda, hsa-miR-6891 ve hsa-miR5699'un steroid kaynaklı femur başı avasküler nekrozu hastalığı ile ilişkilendirilebileceği, hastalığın tanı ve teşhisinde biyobelirteç olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Avascular necrosis (AVN) is a progressive bone disorder characterized by cell death, structural collapse, and eventual functional impairment of the affected area. Notably, AVN can develop in various bones, including the upper extremities, knees, shoulders, and ankles. It can even affect multiple bones at different times. Both traumatic and atraumatic factors contribute to AVN formation, with steroid use being a prominent atraumatic contributor. Steroid-induced AVN (SANFH) presents a particularly complex challenge due to its multifaceted effects on bone physiology. These effects encompass osteoblast differentiation, osteoblast and osteoclast apoptosis, lipid metabolism, coagulation pathways, and calcium homeostasis. Steroid hormones are essential biomolecules synthesized from cholesterol through a process called steroidogenesis. While corticosteroids are invaluable in treating various diseases, they are known to disrupt bone homeostasis by reducing the production of osteoblasts and osteoclasts while simultaneously prolonging osteoclast lifespan and promoting osteoblast apoptosis. MicroRNAs (miRNAs) are short, non-coding RNAs that act as powerful gene regulators across diverse biological processes in animals and plants. They achieve this by interacting with a vast array of target genes. Notably, miRNAs are highly conserved across species, and their altered expression levels serve as diagnostic tools for various diseases. Recent research suggests that miRNA expression levels are dysregulated in SANFH, particularly those involved in osteoblast differentiation. This observation highlights their potential as biomarkers for clinical practice. In the present study, we employed in silico methods to identify miRNA sequences associated with SANFH-related genes RIPK1 and MAPK. We then evaluated the relationship between these sequences and selected hsa-miR-6891 for the RIPK1 gene and hsa-miR-5699 for the MAPK gene for further analysis using RT-qPCR. Peripheral blood samples were collected from 15 patients diagnosed with SANFH and 15 patients without a diagnosis of SANFH who applied to Amasya Sabuncuoğlu Şerefeddin Training and Research Hospital, Department of Orthopedics and Traumatology, and total RNA was isolated for miRNA analysis. Our RT-qPCR results revealed a significant downregulation of hsa-miR-6891 expression in the blood of individuals with SANFH. While hsa-miR-5699 levels exhibited an upward trend in the SANFH group, this increase did not reach statistical significance. Based on these findings, we hypothesize that hsa-miR-6891 and hsa-miR-5699 may be associated with SANFH and hold promise as potential biomarkers for disease diagnosis and prognosis.