Türk popülasyonunda afidikolin, flordeoksiüridin ve kafein ile indüklenen frajil bölgelerin sıklık ve dağılımları

Abstract

88 VII. ÖZET Kromozomal frajil bölgeler uygun kültür koşulları altında yada bazı kimyasal maddelerin ilavesi ile metafaz kromozomları üzerinde gapler, kırıklar, nadiren delesyonlar ve multiradial oluşumlar olarak eksprese edilirler. Mental retardasyon ile ilişkisi olduğu saptanan X kromozomu üzerindeki markenn tespit edilmesinden sonra, frajil bölgeler kanserin oluşumunda bir predispozan faktör olarak kanser kırıkları ile kuramsal ilişkilerinden dolayı tıbbi araştırmalarda önemli bir alan olmuştur. Frajil bölgeler nadir (kalıtsal) ve yaygın (yapısal) olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Nadir frajil bölgeler popülasyonda % Tden daha az sıklıkta gözlenirler. 26 nadir frajil bölge gözlenmiştir. Bunlardan 19'u folik aside duyarlı, 5'i Distamisin-A ile, 2'si ise BrdU ile eksprese olmaktadır. Yaygın frajil bölgeler popülasyonda tüm insanlarda bulunurlar ve dağılımları rastgele değildir. 87 yaygın frajil bölge tespit edilmiştir. Yaygın frajil bölgeler APC, kafein, 5-Azasitidin yada BrdU ilave edilen kültürlerde indüklenebilirler. Folik asit eksikliğinde ve FUdR ilavesi ile de indüklenebildikleri gösterilmiştir. Çalışmamızda indükleyici ajanlardan olan APC, FUdR ve kafein kullanılarak popülasyonumuzdaki frajil bölgelerin sıklık ve dağılımlarını tespit etmek için, yaşları 1 ile 87 arasında olan, 26'sı erkek 24'ü kadın 50 sağlıklı bireyin periferik kan lenfosit kültürleri yapıldı. Kontrol kültürlerinde saptanan kromozomal aberasyon sıklığının (aberasyon/hücre) indüklenen diğer kültürlerden istatiksel bakımdan daha düşük olduğu saptandı (p<0.001). FUdR indüksiyonu ile oluşan kromozomal aberasyon sıklığı (0.259 ± 0.104 aberasyon/hücre), APC (0.182 ± 0.077 aberasyon/hücre) ve kafein (0.192 ± 0.072 aberasyon/hücre) indüksiyonundan anlamlı derecede yüksektir (p< 0.001). Popülasyonu oluşturan bireyler üç farklı yaş grubuna ayrıldığında (çocuk, erişkin, yaşlı), APC ve kafein ile indüklenen kültürlerde çocuk grubuna ait89 kromozomal aberasyon sıklığı erişkin ve yaşlı grubundan anlamlı derecede düşüktür. FUdR ile indüklenen kültürlerde ise her üç yaş grubunda, kromozomal aberasyon sıklığı benzer oranlarda bulundu. APC (p<0.01; df 1,48; F=11.8) ve kafein (p<0.01; df 1,48; F=8.10) ile indüklenen kültürlerde, kromozomal aberasyon sıklığı ile yaş arasında bir korelasyon bulunurken, FUdR (p>0.05; df 1,48; F=1.33) ile indüklenen kültürlerde böyle bir korelasyon saptanmadı. İncelediğimiz 50 kişilik popülasyonun en az %50'sinde ve analiz edilen hücrelerin en az %1'inde belirli bir bantta lokalize olan gap ve kırıklar frajil bölge olarak kabul edildi. Bu kriter kullanılarak üç ajanın indüksiyonunda popülasyonumuzda 12 c-fra bölge saptandı. APC ile indüklenen kültürlerde 454 gap ve kırık tespit edildi. Bunlardan 263 (%58)'ünün yaygın frajil bölgelere ait oldukları saptandı. APC indüksiyonu ile 7 c-fra bölge tespit edildi, [ 3p14 (%16.9), 16q23 (%7.9), Xp22 (%7.7), 1q21 (%7.5), 7q22 (%6.2), 11q23 (%5.7), 1p21 (%5.6)]. FUdR ile indüklenen kültürlerde 653 gap ve kırık tespit edildi. Bunlardan 359 (%53)'unun yaygın frajil bölgelere ait oldukları saptandı. FUdR indüksiyonu ile 8 c-fra bölge tespit edildi, eksprese olma sıklıklarına göre [ 3p14 (%17.8), 16q23 (%7.8), 6q26 (%5.0), Xp22 (%4.9), 2p11-q11 (%4.9), 7q32 (%4.9), 8q24 (%4.0) ve 4q31 (%3.8)]. Kafein ile indüklenen kültürlerde 479 gap ve kırık tespit edildi. Bunlardan 157 (%32)'sinin yaygın frajil bölgelere ait oldukları saptandı. Kafein indüksiyonu ile 4 c-fra bölge tespit edildi [ 3p14 (%14.4), 16q23 (%6.5), Xp22 (%6.2), 6q26 (%6.5)]. Bu neticeler, APC (%58)'nin FUdR (%53) ve kafeinden (%32) daha fazla frajil bölge indükleyebilen bir ajan olduğunu göstermektedir. 3p14, 16q23 ve Xp22*de lokalize olan c-fra bölgeleri en fazla gözlenen frajil bölgeler olarak tespit edildi. Cinsiyetler arasında kromozomal aberasyon sıklığı bakımından bir fark tespit edilmemesine rağmen, APC ile indüklenen kültürlerde Xp22'de lokalize olan c-fra bölge açısından, X2 testine göre erkek ile kadınlar arasında anlamlı derecede bir fark tespit edildi (X2 = 9.96, p<0.01). Bu bulgumuz, literatürlerde X inaktivasyonundan kaçan bir bantta lokalize olan Xp22 c-fra bölgenin, kadınlarda her iki X kromozomunda eksprese olduğu yönünde açıklanmaktadır.

90 VIII. SUMMARY Chromosomal fragile sites are expressed as gaps, breaks, rearly deletions and multiradial figures on the chromosomes at methaphase under appropriate culture condition or upon induction by the addition of particular chemicals. After the discovery of the marker on the X chromosome that was associated with mental retardation, fragile sites attracted considerable attention in medical research because of their hypothetical correlation with cancer breakpoints as a predisposing factor in the occurrence of cancer. Fragile sites are divided into two groups, rare (heritable) and common (constituve). A rare fragile site is one with a frequency of less than 1% in a population. Twenty- six rare fragile sites are know and, of these, 19 are folat sensitive. Five are diistamicin-A inducible and two require BrdU for expression. Common fragile sites present in all individuals in a population and are distributed non-randomly. 87 common sites were recognized. Common fragile sites are inducible under conditions created by the addition of APC, caffeine and 5-azacytidine or BrdU. They can be observed in folate deficient and FUdR induction systems. To assess the frequency and distribution of fragile sites in the our population using three differ agents (APC, FUdR, caffeine), a cytogenetic survey in cultured lymphocytes was performed on 50 healthy subjects, 26 males and 24 females, whose age ranged from 1 year to 87 years. They were divided into three age groups (from 1 to 12, from 30 to 60, upper than 60). In control cultures, the frequency of chromosomal aberration (aberration/cell) is significantly lower (p<0.001) than in induced-cultures. The frequency of chromosomal aberration induced by FUdR is significantly (p<0.001) higher (mean 0.259±0.104 aberration/cell) than that induced by APC (mean 0.182±0.077 aberration/cell) or caffeine (mean 0.192±0.072 aberration/ cell).91 When total subjects were divided into three age groups (children, adults and elderly groups), the frequency of chromosomal aberration in children group is significantly lower than in adult and elderly groups in APC- and caffeine-induced cultures. However, in FUdR-induced cultures, the frequency of chromosomal aberration was found in similar range in each age groups. We have found correlation between age and the frequency of chromosomal aberration in APC-(p<0.01; df 1,48; F=11.8) and caffeine-(p<0.01; df 1,48; F=8.10) induced cultures, whereas no correlation was found in FUdR-induced cultures (p>0.05;df1,48;F=1.33). A site showing a gap or a break was defined as fragile if it appeared in 1% of the cells analyzed and in at least 50% of the individuals studied. Using these criteria, a total of 12 c-fra were observed in our population with the three treatments. 454 gaps and breaks were seen out of which 263 (58%) gaps and breaks induced by APC could be assigned to 7 c-fra [3p14 (%16.9), 16q23 (%7.9), Xp22 (%7.7), 1q21 (%7.5), 7q22 (%6.2), 11q23 (%5.7) and 1p21 (%5.6)]. 653 gaps and breaks were seen out of which 359 (53%) gaps and breaks induced by FUdR could be assigned to 8 c-fra [3p14 (%17.8), 16q23 (%7.8), 6q26 (%5.0), Xp22 (%4.9), 2p11-q11 (%4.9), 7q32 (%4.9), 8q24 (%4.0) and 4q31 (%3.8)]. 479 gaps and breaks were seen out of which 157 (32%) gaps and breaks induced by caffeine could be assigned to 4 c-fra [3p14 (%14.4), 16q23 (%6.5), Xp22 (%6.2) ve 6q26 (%5.6)]. These results indicate that APC (58%) is a more potent fragile site inducer than FUdR (53%) and caffeine (32%). Sites 3p14 and 16q23 and Xp22 were the three most frequently observed c-fra. Although no significant difference was found between the frequency of chromosomal aberration in females and males, for the Xp22 c-fra in APC-induced cultures, the X2 value has been calculated according to the different expected aberration incidences in females and males (X2=9.96, p<0.01). In literatures, fragile site Xp22, located in a band that escapes X inactivation, has been reported to be expressed on both X chromosomes in females. This results correlates with our findings.