Osteoartrit (OA) kıkırdak, kemik ve sinoviyal dokularda çeşitli
travmatik, biyomekanik, gelişimsel, metabolik ve genetik faktörlerin
etkisiyle meydana gelen, kıkırdak yapımı ve yıkımı arasındaki dengenin
bozulması ile ortaya çıkan, biyokimyasal ve morfolojik değişiklikler ile
karakterize bir eklem hastalığıdır. OA’da hücre uyarı yolaklarının tam
olarak bilinmesiyle eklemde kaybolan homeostazın yeniden yapılanması ve
tamir mekanizmasının gelişmesi mümkün olabilecektir. Bu uyarı
yolaklarında önemli bir role sahip olan mitojenle aktive olan protein
kinazlar (MAPK)’ın OA’yı da içeren çeşitli hastalıklarda teröpatik hedef
olabileceği düşünülmektedir. Bir MAPK olan Jun-N-terminal kinaz (JNK);
tümör nekroz faktör-alfa (TNF-α) ve interlökin-1beta (IL-1β) gibi
proinflamatuar sitokinlere cevap olarak aktive olmaktadır. Bu kinazlar
özellikle nüklear faktör kappa b (NF-κB) olmak üzere çeşitli transkripsiyon
faktörlerini aktifleştirir. İnflamatuar yolda önemli bir yeri olan NF-κB; TNF-
α, IL-1β, lipopolisakkarit ve serbest oksijen radikallerini içeren birçok farklı
uyaran tarafından aktive edilmektedir.
mikroRNA (miRNA)’ların gelişim, homeostaz ve bağışıklık
fonksiyonlarında önemli rol oynadığı, kanserden inflamasyona kadar çoğu
hastalıkla ilişkili olduğu bilinmektedir. miRNA ekspresyonlarının özel
immün cevabı ve inflamatuar uyarıyı da düzenledikleri belirlenmiştir.
miRNA-146a ve miRNA-155; TNF-α ve IL-1β gibi pro-inflamatuar aracılarla
uyarılan miRNA’lardır. Bu miRNA’ların ekspresyon mekanizmalarını içeren
çalışmalarda NF-κB’nin inflamatuar uyarıya cevapta merkezi bir rol
oynadığı gösterilmiştir. Bununla birlikte bu miRNA’ların seviyelerinin
düzenlenmesinde MAPK uyarısının önemli bir role sahip olduğu ve JNK’nın
bu ekspresyonu düzenlediği düşünülmektedir.
Bu çalışmada, OA hastalığının patofizyolojisinin anlaşılmasına katkı
sağlamak için, yeni bir terapötik hedef olan miRNA’lardan miRNA-146a ve
miRNA-155, yine birçok hastalık için potansiyel terapötik hedef olarak
tanımlanan MAPK’lardan JNK ve transkripsiyon faktörlerinden NF-κB’nin
OA hastalığındaki rollerinin belirlenmesi amaçlandı.
Çalışmada OA tanısı alan 100 hasta ve 50 sağlıklı bireyden periferal
mononüklear kan hücreleri elde edildi. Bu hücrelerde miRNA-146a,
miRNA-155 ve JNK gen ekspresyonları real-time PCR yöntemiyle ve NF-κB
aktivitesi ELISA yöntemiyle belirlendi.
Çalışma sonuçlarına göre; OA hasta grubunda miRNA-155
ekspresyonunun istatistiksel olarak anlamlı artış gösterdiği bulundu.
Sonuçlar cinsiyetlere göre incelendiğinde, OA’lı kadınlarda miRNA-146a ve
miRNA-155 ekspresyon seviyelerindeki artışın anlamlı düzeyde olduğu
belirlendi. miRNA-146a, miRNA-155 ve JNK ekspresyonları ile NF-κB
aktivitesinin hasta grubunda tanısal değerleri incelendiğinde, miRNA-146a ve miRNA-155 ekspresyonun hassasiyeti hastalarda yüksek olmasına
rağmen özgüllüğünün düşük olması bu verilerin tek başlarına hastalık
tanısında kullanılamayacağını gösterdi. Bununla birlikte bu 4 parametre
birlikte değerlendirildiğinde en yüksek hassasiyet ve özgüllüğe ulaşıldığı
görüldü.
Bu sonuçlara göre yaygın ve kompleks bir hastalık olan OA’nın
moleküler mekanizmasında miRNA-146a, miRNA-155, JNK ve NF-κB’nin
ilişkisi olduğu ancak bu ilişkinin daha detaylı araştırılması ve böylece
hastalığın ilerlemesi ve patogenezinde kullanılmak üzere yeni birer
biyobelirteç olarak miRNA’ların kullanılıp kullanılmayacağının
anlaşılmasının tam olarak ortaya konulması mümkün olacaktır.
Osteoarthritis (OA) is a disease characterized by biochemical and
morphological changes resulting from unbalanced cartilage anabolism and
catabolism that occur under the effects of several traumatic,
biomechanical, developmental, metabolic and genetic factors in cartilage,
bone and synovial tissues. If the cell signal pathways that regulate these
activities are fully understood, restructuring of homeostasis and
development of repair mechanisms in joints can be possible in OA.
Mitogen activated protein kinases (MAPK) are considered to be potential
therapeutic targets for several diseases, including OA. Jun-N-terminal
kinase (JNK), is activated in response to cytokines, such as tumor necrosis
factor α (TNF-α) and interleukin 1 beta (IL-1β). These kinases activate
several transcription factors, particularly nuclear factor kappa b (NF-κB).
NF-κB is activated by various stimuli including TNF-α, IL-1β,
lipopolysaccaride and free oxygen radicals in inflammatory processes.
microRNA (miRNA) has an important role in development,
homeostasis and immune functions. miRNA was shown to be associated
with several diseases from cancer to inflammation. miRNA regulates the
specialized immune response and inflammatory stimulus. miRNA-146 and
miRNA-155 are induced by proinflammatory stimuli, such as TNF-α and IL-
1β. Studies related to expression mechanisms of miRNA-146a and miRNA-
155 suggests a central role in inflammation for the proinflammatory
transcription factor, NF-κB. JNK may regulate miRNA-155 expression. This
study aims to investigate the expression of miRNA-146a, miRNA-155 and
JNK, activity of NF-κB in OA.
In this study, peripheral mononuclear blood cells were drawn from
100 patients with a diagnosis of OA and from 50 healthy subjects. miRNA-
146a, miRNA-155 and JNK expressions were analyzed by qRT-PCR. NF-κB
levels were determined by ELISA in nuclear extracts.
Our results show that miRNA-155 expression increased significantly in
OA patients. Analyzing the results by gender, miRNA-146a and miRNA-
155 levels increased significantly in women with OA. When miRNA-146a,
miRNA-155 and JNK expressions and NF-κB activity values of patient
analyzed, specificity of the miRNA-146a and miRNA-155 expressions were
found to be low even sensitivity to them are high at patients. Therefore, it
is not suggested to use each of those parameters alone in diagnosis of OA.
However when these 4 parameters evaluated all together, the highest
specificity and sensitivity might be obtained. According to these results, miRNA-146, miRNA-155, JNK and NF-κB
are related to molecular mechanisms of OA. This evidence could lead to
elucidation of the mechanism underlying OA pathogenesis and hence to a
novel therapeutic strategy for OA.
