ÖZET
Amaç:
Tip-1 diyabet hastalarında serum karbonik anhidraz (KA) I ve II otoantikor seviyeleri ile diyabetik retinopati (DRP) arasındaki bağlantıyı incelemek.
Gereç ve Yöntem:
Çalışmaya 17 DRP’si olan (grup 1) ve 20 olmayan (grup 2) olmak üzere toplam 37 tip-1 diyabet hastası ve 38 sağlıklı bireyler (grup 3) dahil edildi. Her üç gruptan elde edilen serum örneklerinde KA-I ve KA-II otoantikor seviyeleri ölçüldü ve istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Ayrıca diyabetik maküler ödem varlığı ile KA-I ve KA-II otoantikorları arasındaki ilişki incelendi.
Bulgular:
Grup 1, grup 2 ve grup 3’te ölçülen ortalama KA-I otoantikor seviyeleri sırasıyla 0,145±0,072; 0,117±0,047 ve 0,138±0,061 absorbans ünitesi (ABSU) idi (p=0,327). Aynı gruplarda elde edilen ortalama KA-II otoantikor seviyeleri ise sırasıyla 0,253±0,174; 0,155±0,137 ve 0,131±0,085 ABSU idi (p=0,005). Grup 1’de maküler ödemi olan (n=8) ve olmayan (n=9) gruplar arasında gerek KA-I ve gerekse de KA-II otoantikor seviyeleri açısından anlamlı bir farklılık tespit edilmedi (sırasıyla p=0,501; p=0,178).
Sonuç:
Tip-1 diyabet olgularında DRP mevcudiyeti ile serum KA-II otoantikor seviyeleri arasında anlamlı bir ilişki tespit edilmiştir. Ancak DRP’li olgularda maküla ödemi varlığı ile otoantikor seviyeleri arasında anlamlı bir ilişki mevcut değildi.
Giriş
Diabetes mellitus çeşitli mikro ve makrovasküler komplikasyonlara sebep olabilen, dünya genelinde yaygın görülen kronik bir endokrin hastalıktır. Hastalıkta ortaya çıkan önemli bir mikrovasküler komplikasyon olan diyabetik retinopati (DRP) ise sık gelişen bir görme kaybı nedenidir.1,2
Diabetes mellitusun bir alt türü olan tip-1 diyabetin özellikle genç nüfusta görülme sıklığının giderek yaygınlaşması önemli bir sağlık sorunu olarak karşımıza çıkmaktadır. Tip-1 diyabet, genetik ve multifaktöriyel kökenli otoimmun cevaba bağlı olarak pankreas beta hücrelerinin harabiyetiyle gelişmektedir. Hastalıkla ilgili ilk defa 1970’li yıllarda insan pankreasında adacık hücre antikorları tespit edilmiştir. Bunu takip eden devrelerde ise glutamik asit dekarboksilaz antikoru, mikroinsülin antikoru ve çinko taşıyıcısına karşı gelişen antikor gibi çeşitli otoantikorların varlığı rapor edilmiştir.3,4,5
Çinko içeren metalloprotein grubundan olan karbonik anhidraz (KA) enzim grupları, karbondioksidin hidrasyonu ile bikarbonat ve hidrojen iyonlarının karşılıklı dönüşümlerini kataliz etmektedir. Günümüze kadar farklı fizyolojik vazifeleri üstlenen yaklaşık 16 tür KA izoenzimi tespit edilmiştir.6 Göz organının farklı bölümlerinde yer alan KA izoenzimleri de bulundukları yerleşim yerlerine göre farklı vazifeler üstlenmiştir.7 Göz organında KA-I izoenziminin kornea endotel hücrelerinde, lens hücrelerinde, kapiller endotel hücrelerde, silyer cismin stromasında ve koroidde bulunduğu gösterilmiştir.8 KA-II izoenziminin ise gözde silyer cismin epitelyum hücrelerinde, retinanın müller hücrelerinde, retina pigment epiteli, koni fotoreseptörleri ve koryokapillariste bulunduğu belirtilmiştir.8,9,10,11,12,13,14,15,16
Literatürdeki çeşitli çalışmalarda KA izoenzimlerine karşı gelişen otoantikorların bazı immün hastalıkların seyrinde artış sergilediği bildirilmiştir.17,18,19,20,21 Bu bilgilere dayandırılarak gerçekleştirilen bu çalışmanın amacı immün kökenli bir hastalık olarak kabul edilen tip-1 diyabete sahip olgularda KA otoantikorlarının varlığını araştırmak ve ortaya çıkan DRP komplikasyonu ile bu otoantikorların muhtemel ilişkilerini incelemekti.
Gereç ve Yöntem
Etik kurul tarafından kabul edildikten sonra gerçekleştirildikten bu kesitsel çalışmaya dahil edilen tüm olgular bilgilendirildi ve çalışma hakkında onayları alındı. Çalışmada, yaşları 13-58 arasında değişen 37 tip-1 diyabetli hasta ve yaşları 23-54 arasında değişen 38 sağlıklı kontrol olgusu değerlendirmeye dahil edildi.
Katılım Ölçütleri
Çalışmaya dahil edilen diyabetik olguların bir kısmı retina biriminde takibi yapılan tip-1 diyabetli olgular arasından, bir kısmı da göz polikliniğine muayene amacıyla başvuran tip-1 diyabetli olgular arasından seçildi. Tip-1 diyabet dışında ek olarak Sjögren sendromu, otoimmun hepatit, primer biliyer siroz ve Graves gibi otoimmün hastalığı mevcut bulunan hastalar çalışmaya dahil edilmedi. Ayrıca üveit ya da glokom öyküsü bulunan hastalar da çalışmaya dahil edilmedi. Hastaların çalışmaya kabul edildikleri esnada ayrıntılı göz muayeneleri gerçekleştirildi. Biyomikroskop cihazı ile ön ve arka segment göz muayeneleri yapıldıktan sonra hastaların her iki gözüne midriyatik damla damlatıldı. Pupil dilatasyonu sonrası fundus kamara cihazı ile fundus fotoğrafları çekildi ve optik koherens tomografi (OKT) cihazı ile maküler ödemin varlığını araştırmak için çekimler gerçekleştirildi. Muayene bulgularına dayanılarak diyabetik olgular, DRP bulguları mevcut olan (grup 1) ve olmayan (grup 2) olmak üzere iki gruba ayrıldı.
Sağlıklı kontrol grubunu (grup 3) teşkil eden olguların katılımı için aranan başlıca ölçüt, refraksiyon kusuru dışında ek bir oküler ve sistemik problemin olgularda bulunmamasıydı.
Kan Numunelerinin Toplanması ve Analiz Edilmesi
Her üç gruba ait katılımcılardan tek seferlik olmak üzere venöz kan alınıp biyokimya tüpüne konuldu. Alınan kan numuneleri 5 dakika bekletildikten sonra santrifüj edilerek derin dondurucuda -80 ˚C’de saklandı. Biriktirilen kan numunelerinin tümü biyokimya laboratuvarında ELISA metoduyla aynı zaman dilimi dahilinde tahlil edilerek KA-I ve KA-II otoantikor seviyeleri ölçüldü.
İstatistiksel Analiz
İstatistiksel analizde SPSS 13.0.1 (SPSS, Chicago, Illinois, ABD; license no: 9069728, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, Turkey) yazılımı kullanıldı. Çalışma gruplarından elde elden veriler ortalama ± standart sapma şeklinde sunuldu. Sayısal verilerin normal dağılıma uygunluğu, tek örnekli Kolmogorov-Smirnov testi kullanılarak incelendi. Üç gruptan elde edilen ölçümsel değerlerin karşılaştırılmasında tek yönlü ANOVA testi (post hoc Tukey testi), niteliksel verilerin karşılaştırılmasında ise ki kare testi kullanıldı. Grup 1’deki olgulardan diyabetik maküla ödemi olan ve olmayan olguların ölçümsel değerlerinin karşılaştırılmasında Mann-Whitney u testi kullanıldı. Diyabetik hastalardaki hemoglobin A1c (HbA1c) seviyeleri ile otoantikor seviyeleri arasındaki ilişki Pearson korelasyon testi, tüm çalışma gruplarında elde edilen otoantikor seviyeleri arasındaki ilişki ise Spearman korelasyon testi ile incelendi. Çalışmada ayrıca grup 1 ve 2’de yer alan tüm diyabetik olgular (n=37) ile grup 3’teki sağlıklı gönüller (n=38) arasında da KA-I ve KA-II otoantikor seviyeleri bağımsız örneklem t testi kullanılarak karşılaştırıldı. İstatistiksel olarak p≤0,05 değeri anlamlı olarak kabul edildi.
Bulgular
Çalışmaya dahil edilen katılımcıların yaş ortalamaları grup 1’de 38,82±8,85 (24-58), grup 2’de 29,75±10,71 (13-54) ve grup 3’te 35,58±9,44 (23-54) idi (p=0,017). Gruplar arası yaş farklılıkları istatistiksel olarak grup 1 ve grup 2 arasında anlamlı iken (p=0,016), grup 1 ve grup 3 arasında (p=0,081) ve grup 2 ve grup 3 arasında (p=0,486) ise anlamsızdı. Grup 1’de yer alan toplam 17 hastanın 9’u kadın, grup 2’de yer toplam 20 hastanın 8’i kadın ve grup 3’te yer alan toplam 38 sağlıklı gönüllünün 16’sı kadın idi. Gruplar arasında cinsiyet açısından ise anlamlı bir farklılık bulunmamaktaydı (p=0,692).
Çalışmadaki diyabetik olguların ortalama diyabet süresi grup 1’de 18,06±7,8 (6-37) yıl, grup 2’de ise 9,23±8,6 (1-34) yıldı (p=0,003). Ortalama HbA1c seviyeleri grup 1’de %9,4±2,3 (6-14), grup 2’de ise %8,8±2 (7-15) idi (p=0,387).
Çalışmada grup 1, grup 2 ve grup 3’te ölçülen ortalama KA-I otoantikor absorbans değerleri sırasıyla 0,145±0,072, 0,117±0,047 ve 0,138±0,061 absorbans ünitesi (ABSU) idi (p=0,327). Aynı gruplarda elde edilen ortalama KA-II otoantikor absorbans değerleri ise sırasıyla 0,253±0,174, 0,155±0,137 ve 0,131±0,085 ABSU idi (p=0,005) (Grafik 1). Gruplar arası KA-II otoantikor seviye farklılıkları grup 1 ile grup 2 arasında (p=0,05) ve grup 1 ile grup 3 arasında (p=0,003) istatistiksel olarak anlamlı iken, grup 2 ile grup 3 arasında (p=0,756) ise anlamsızdı.
Grup 1’de OKT incelemesinde maküla ödemi tespit edilen (n=8) ve edilmeyen (n=9) gruplar arasında gerek KA-I ve gerekse de KA-II otoantikor seviyeleri açısından anlamlı bir farklılık tespit edilmedi (sırasıyla p=0,501; p=0,178).
Grup 1 ve grup 2’de yer alan diyabetli hastalardaki HbA1c seviyeleri ile KA-1 otoantikor seviyeleri arasında anlamlı bir münasebet bulunamadı (r=0,12; p=0,445). Aynı hastalarda HbA1c ile KA-II otoantikor seviyeleri arasındaki münasebet incelendiğinde ise istatistiksel olarak anlamlı zayıf bir ilişki tespit edildi (r=0,36; p=0,027). Çalışmadaki her üç gruba ait katılımcılardan (n=75) elde edilen KA-I ve KA-II otoantikor seviyeleri arasındaki bağlantının ise anlamsız olduğu görüldü (r=0,146; p=0,212).
Çalışmadaki tüm diyabetik olgular (n=37) ve grup 3’teki sağlıklı gönüller (n=38) için ortalama KA-I otoantikor absorbans değerleri sırasıyla 0,13±0,06 ve 0,138±0,061 ABSU iken, gruplardaki KA-II otoantikor absorbans değerleri ise 0,2±0,161 ve 0,131±0,085 ABSU idi. İstatistiksel olarak diyabetik olan ve olmayan olgular arasında KA-I otoantikor seviyeleri açısından anlamlı bir farklılık yokken (p=0,578), KA-II otoantikor seviyeleri açısından ise anlamlı bir farklılık mevcuttu (p=0,023).
Tartışma
İmmün sistem, organizmayı enfeksiyonlarla beraber dış etmenlere karşı koruma vazifesini üstlenen özelleşmiş hücreler ihtiva eden bir yapıdır. Normal şartlarda immün sistem organizmanın kendi antijenlerine karşı cevap oluşturmamaktadır. Bu durum antijenlere karşı seçici cevapsızlık olarak tanımlanmaktadır. Bu tolerans sisteminin bozulması durumunda ise immün sistem yabancı ve konak antijenik yapı ayrımını yapamamaktadır. Bu durum otoantijenik algılama sonucunda otoimmün cevabın tetiklenmesine ve neticede otoimmun hastalıklara sebep olmaktadır.22,23 Literatüre bakıldığında çeşitli otoimmün hastalıklarda KA izoenzimlerine karşı gelişen otoimmüniteyi ele alan çeşitli araştırmalar bulunmaktadır. Bunlar içinde akut ön üveit, Graves hastalığı, sistemik lupus eritamatozus, Sjögren sendromu, endometriozis, idiyopatik kronik pankreatit, primer biliyer siroz, tubulointerstisiyel nefrit, otoimmün hepatit, otoimmün kolanjitis gibi birçok otoimmün hastalıkta KA otoantikorlarının varlığı tespit edilmiştir.17,18,19,20,21,24,25,26,27
Taniguchi ve ark.20,28 tarafından yapılan iki farklı çalışmada tip-1 diyabet etiyopatogenezinde KA enzimine karşı gelişen otoantikorların varlığı araştırılmıştır. Bahsedilen her iki çalışmada da tip-1 ve tip-2 diyabetli olgulardaki KA-II otoantikor seviyeleri ölçülmüş ve tip-1 diyabetli olgulardaki KA-II otoantikor seviyelerinin tip-2 diyabetli olgulara nispeten daha yüksek olduğu görülmüştür.20,28 Bahsedilen çalışmalardan elde edilen sonuçlar tip-1 diyabetin bir otoimmün endokrinopati olduğunu desteklemiştir. Sadece tip-1 diyabetli olguları dahil ettiğimiz çalışmamızda KA-II otoantikorlarına ek olarak KA-I otoantikorları da sağlıklı kontrol grubu ile kıyas edilmiştir. Çalışmamızdaki diyabetik olguların KA-II otoantikorlarının sağlıklı kontrol grubuna nispeten yüksek çıkması Taniguchi ve ark.20,28 tarafından yapılan çalışmaları desteklemiştir. Ayrıca çalışmamızda Taniguchi ve ark.20,28 tarafından yapılan çalışmalardan farklı olarak KA-II otoantikor seviyeleri üzerine DRP varlığının etkisi de incelenmiştir. Bu incelemenin sonucunda DRP’si bulunan tip-1 diyabetli olgulardaki KA-II otoantikor seviyelerinin DRP’si bulunmayan tip-1 diyabetli grup ve sağlıklı kontrol grubuna nispeten istatistiksel olarak anlamlı farklılık sergilediği görülmüştür. di Cesare ve ark.29 tarafından yapılan bir çalışmada ise tip-1 diyabetli olgulardaki KA-II otoantikor seviyelerinin sağlıklı kontrol grubuna nazaran çok aşikar bir farklılık göstermediği belirtilmiştir. Ancak gerek Taniguchi ve ark.20,28 gerekse de di Cesare ve ark.29 tarafından yapılan çalışmalarda DRP varlığının incelenmemiş olması çalışmamızla farklı sonuçlara ulaşmalarında etkili olmuş olabilir.
Çalışmamızda tip-1 diyabet varlığında KA-II otoantikor seviyelerindeki artışın DRP mevcudiyetinde daha da aşikar hale geldiği anlaşılmaktadır. Adamus ve Karren30 tarafından yapılan bir çalışmada KA-II izoenzimine karşı gelişen otoantikorların retina dokusunda yer alan KA-II enzim aktivitesini azaltarak hücre içi pH’yı düşüreceği ve bunun sonucunda hücre içi kalsiyum birikimine rol açarak retina hücrelerinde fonksiyon bozukluğuna yol açabileceği bildirilmektedir. Dolayısıyla KA-II’ye karşı gelişen otoantikorların tip-1 diyabet etiyopatogenezinin yanı sıra tip-1 diyabete bağlı gelişen retinopatinin etiyopatogenezinde de rol oynayabileceği anlaşılmaktadır. Çalışmamızda da tip-1 diyabetli olgulardan DRP’ye sahip olanlarda KA-II otoantikor düzeylerinin istatistiksel olarak anlamlı seviyede yüksek olması bu hipotezi destekleyecek bir diğer bulguyu oluşturmaktadır.
Çalışmamızda değerlendirdiğimiz bir diğer antikor olan KA-I otoantikor seviyelerinin gerek tip-1 diyabet ve gerekse de DRP varlığında anlamlı bir seviye farklılığı göstermediği tespit edilmiştir.
Literatüre bakıldığında tip-1 diyabetli olgularda DRP gelişimi ile serum KA-I ve KA-II otoantikorları arasındaki ilişki daha önce araştırılmamıştır. Bu sebeple literatürde bir ilk olma vasfına sahip çalışmamızda gerek tip-1 diyabet gelişimi gerekse de tip-1 diyabetle alakalı DRP gelişimi ile serum KA-I otoantikorları arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir. KA-II otoantikorlarının ise sadece DRP’ye sahip olgularda anlamlı seviyede yüksek olduğu görülmüştür. Retinanın birçok bölümü ve koryokapillariste görev yapan KA-II izoenzimlerine karşı gelişen otoantikorların mevcudiyeti KA-II disfonksiyonuna ikincil olarak retina dokusundaki patolojik değişiklere, yani DRP gelişimine, katkı sağlayabilir.
Sonuç
Çalışmamıza dahil edilen olgu sayısının düşük olması nedeniyle incelenen parametreler arasındaki korelasyonlar etkilenmiş olabilir. Dolayısıyla bu ilişkilerin daha belirgin bir biçimde ortaya çıkarılması için daha geniş katılımlı ileri çalışmalara ihtiyaç mevcuttur.
Etik
Etik Kurul Onayı: Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi Etik Kurulu’ndan onay alınmıştır (2011/131-832), Hasta Onayı: Alınmıştır.
Hakem Değerlendirmesi: Editörler kurulu ve Editörler kurulu dışında olan kişiler tarafından değerlendirilmiştir.
Yazarlık Katkıları
Cerrahi ve Medikal Uygulama: Adem Türk, İrfan Nuhoğlu, Cihangir Erem, Konsept: Adem Türk, Ahmet Alver, Ahmet Menteşe, Dizayn: Adem Türk, Ahmet Alver, Ahmet Menteşe, Veri Toplama veya İşleme: Adem Türk, Süleyman Mollamehmetoğlu, Ahmet Alver, Ahmet Menteşe, İrfan Nuhoğlu, Cihangir Erem, Analiz veya Yorumlama: Adem Türk, Süleyman Mollamehmetoğlu, Ahmet Alver, Ahmet Menteşe, Halil İbrahim İmamoğlu, Literatür Arama: Adem Türk, Süleyman Mollamehmetoğlu, Yazan: Adem Türk.
Çıkar Çatışması: Yazarlar tarafından çıkar çatışması bildirilmemiştir.
Finansal Destek: Çalışma 2010.114.002.9 sayılı Karadeniz Teknik Üniversitesi bilimsel araştırma projesi tarafından desteklendi.