Kavernom dokusunda genom çaplı MRNA ekspresyon analizi

Abstract

Serebral Kavernöz Malformasyonlar, beyin kanamaları, epileptik nöbetler, fokal nörolojik bozukluklar veya baş ağrılarına neden olabilen, yavaş akımlı ve kılcalların böğürtlen benzeri şekil kazandıkları bir damar bozukluğudur. Azalmış apoptozis, sinyal yolakları bozuklukları, kontrol edilemeyen proliferasyon, artmış motilite ve özellikle anjiyogenez gibi birçok hücresel süreçte gen düzeyinde değişimler olmaktadır. Bu patofizyolojik süreçlere neden olan değişimlerin mRNA düzeyinde incelenebilmesi için, altı farklı hastaya ait kavernom dokusu parafin blokları ve dört farklı bireye ait normal beyin dokusu parafin bloklarından mRNA izolasyonu ve tam genom mikroarray analizi yapılmıştır. Deney tasarımında hastaların üç tanesi epilepsi, kalan üç tanesi ise hemoraji ile ilişkili belirtiler göstermektedir. Elde edilen ham veriler biyoinformatik yöntemlerle analiz edilerek önce ekspresyonu anlamlı şekilde değişiklik gösteren ilk 200 gen tespit edildi. Daha sonra anlamlı bulunan genlerin ekspresyon profilleri ve yolak analizleri yapıldı. Sonuçta elde edilen yeni aday genlerin ekspresyon profillerinin yanısıra, kavernom vakalarında damar sızdırmalarına ve hücresel değişimlere neden olabilecek bağlantı ve yapı proteinlerini, hücre bölünmesini kontrol eden proteinleri, epilepsi ile ilgili proteinleri kodladığı ortaya konulmuştur. Bu çalışma ile kavernom patogenezi ile ilgili yeni transkriptom veriseti oluşturulmuş ve aday genler literatüre kazandırılmıştır. Bu bilgilerin ışığında gerçekleştirilecek ileri çalışmaların, kavernom dokusundaki hücresel değişimlerin, epileptogenez ve damar bütünlüğünün yitirilmesi süreçlerinin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak, tanı ve tedaviye yönelik yeni yöntemlerin geliştirilmesine katkı sağlayabileceği beklenmektedir.Anahtar Kelimeler : Serebral Kavernöz Malformasyonlar, mRNA, Mikroarray Analizi,Genom çaplı, Parafine gömülü doku.

Cerebral Cavernous Malformation is a slow-flow mulberry-shaped vascular anomaly that may lead to hemorrhages in brain, epileptic seizures, focal neurologic disorders or headaches. There are gene-level changes in many cellular processes such as decreased apoptosis, signal pathway disorders, uncontrolled proliferation, increased motility and especially angiogenesis. In order to investigate the changes in these pathophysiological processes at the mRNA level, mRNA isolation and whole genome microarray analysis was performed from paraffin blocks of cavernous tissue from six patients and four healthy controls. Three out of six patients were having symptoms that are associated with epilepsy and the remaining three were associated with hemorhagy. Via bioinformatics tools, top 200 significantly differential expressed genes were identified from the raw data. Next, expression profile and pathway analysis results were obtained. The resulting candidate genes encode proteins that control cell division, involved in epilepsy, have a function in cell structure and cell junction, which can cause vessel infiltration and cellular alterations in cavernous malformations. In this research, new transcriptome dataset and novel genes that may be associated to cavernous pathogenesis have been introduced into the literature. It is expected that further studies in the light of this information may contribute to the development of new methods for diagnosis and treatment by providing a better understanding of the cellular changes in cavernous tissue, epileptogenesis, and vascular disintegration processes.Key Words: Cerebral Cavernous Malformations, mRNA, Microarray Analysis,Genome-wide, Paraffin embedded tissue.