İnfektobezite: Adenovirüslerin çocuklarda obezitedeki rolü

Abstract

Amaç: Son 20 yıl içerisinde obezitenin yetişkinlerde 2 kat çocuklarda ise 3 kat arttığı ve tüm dünyada epidemiye benzer bir yayılım gösterdiği gözlenmiştir. Epidemiyi açıklamada sadece diyet ve yaşam şeklindeki davranış değişiklikleri yeterli olmayıp epideminin infeksiyöz nedenlerle özellikle de virüslerle ilişkili olabileceği düşünülmektedir. Bazı adenovirüs serotiplerinin [Adenovirüs serotip 36 (Ad-36)] insan obezitesiyle, bazılarının ise (Ad-5 ve Ad-37) hayvan obezitesiyle ilişkili olduğu bildirilirken diğer adenovirüs serotiplerin obeziteyle ilişkileri saptanamamıştır.Bu çalışmada, çeşitli merkezlerden sağlanan klinik örneklerden farklı adenovirüs serotiplerinin elde edilmesi, daha sonra bu serotipler kullanılarak adenovirüslerin çocuk obezitesindeki rollerinin ortaya konması, ayrıca serum lipit ve leptin düzeyleriyle ilişkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Gereç-Yöntem: Çalışma iki aşamalı olacak şekilde tasarlandı. Birinci aşamada hem toplumda dolaşan adenovirüs serotiplerini belirlemek, hem de çalışmanın ikinci aşamasında uygulanacak mikro-nötralizasyon testinde kullanmak amacıyla Celal Bayar Üniversitesi'nden (solunum-kan, n=88), Kocaeli Üniversitesi'nden (göz-çevresel, n=94) ve Ege Üniversitesi'nden (göz-solunum, n=18) sağlanan klinik örneklerde adenovirüs pozitifliği PZR yöntemiyle, tiplendirme ise sekans analizi ile araştırıldı.Örneklerden DNA ekstraksiyonu yapıldıktan sonra, Lu ve Erdman'ın tanımladığı Adhex F1 ve Adhex R1 primerleri ile amplifiye edildi. Agaroz jel elektroforezinde pozitif saptanan örnekler pürifiye edildi. Negatif örneklere nested PCR uygulandı. ABI 310 cihazında dizileme yapılarak blast analizi ile tiplendirildi. Solunum örneklerinde saptadığımız Ad-5, göz sürüntü örneklerinde saptadığımız Ad-8 ve LGC S Standards'tan temin ettiğimiz Ad-36 (ATCC VR-1610) serotipleri mikro-nötralizasyon testinde kullanılmak amacıyla hücre kültüründe üretilerek ikinci aşamada kullanılmak üzere-80°C'de stoklandı. Araştırmanın ikinci aşamasında ise Celal Bayar Üniversitesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Endokrin Polikliniği'nden obez (n=60) ve obez olmayan (n=60) 120 çocuktan, 10'ar ml kan örneği alındı. Bu örneklerde adenovirüs spesifik IgG, IgA, IgM antikorları (Radim, İtalya) ve leptin düzeyi (Invitrogen, ABD) mikroEIA; HDL, LDL, trigliserid ve kolesterol düzeyleri (Beckman Coulter,İrlanda) kemilümünesan; Ad-5, Ad-8, Ad-36 serotip spesifik antikorları mikro-nötralizasyon yöntemiyle araştırıldı. Verilerin analizinde t testi ve ki kare testi kullanıldı. p?0.05 anlamlılık düzeyi olarak belirlendi.Bulgular: Üç ayrı merkezden sağlanan 200 klinik örneğin 84'ünde adenovirüs pozitif, 116'sında negatif bulundu. pozitif örneklerin 11'i tiplendirilemezken, 60'ı serotip 8 (56 göz örneği, 2 çevresel örnek, 2 solunum örneği), 7'si serotip 3 (solunum örneği), 4'ü serotip 4 (3 göz, 1 solunum örneği) ve 2'si serotip 5 (1 göz, 1 solunum örneği) olarak belirlenmiştir. Obez grubun adenovirüs IgM, IgG ve IgA pozitiflikleri sırasıyla %3.3, %100 ve %3.3; obez olmayan grubun %8.3, %93.3 ve %5.0 idi. Obez grupta adenovirüs IgG pozitifliği obez olmayan gruba göre yüksekti (p?0.05). Obez grubun HDL, LDL, kolesterol, trigliserid ve leptin düzeyi ortalama ±SS'ları sırasıyla 44.6±10.2, 93.2±28.6, 159.5±34.7, 107.1±58.8, 373.5±262.3 iken, obez olmayan grupta 52.3±12.9, 84.8±23.9, 155.7±25.3, 96.8±42.0, 206.1±176.1 bulundu. Obez gruptaki HDL düzeyi obez olmayan gruba göre düşük, leptin düzeyi ise yüksekti (p?0.05).Obez grupta Ad-36 ve Ad-5 nötralizan antikor pozitiflik oranları, obez olmayan gruba göre anlamlı bulunurken (p?0.05); Ad-8 nötralizan antikor pozitifliği açısından iki grup arasında anlamlı bir ilişki saptanmadı (p?0.05).Sonuç: Ülkemizde adenovirüslerle ilgili araştırmalar sınırlı sayıdadır ve obezite ile ilişkilerini araştıran herhangi bir çalışma günümüze kadar yapılmamıştır. Yaptığımız çalışma sonucunda Ad-5 ve Ad-36 serotiplerinin çocuklardaki obeziteyle ilişkili olduğu belirlenmiştir. Araştırmamız; Ad-36'nın insan obezitesiyle ilişkisine işaret eden ülkemizdeki ilk çalışma özelliğini taşırken, Ad-5'in insan obezitesiyle ilişkisine işaret eden dünyadaki ilk çalışma olma özelliğini taşımaktadır. Bu nedenlerle araştırmamız sonuçlarının ülkemiz ve dünya literatürüne önemli katkılarının olabileceğini düşünmekteyiz.Anahtar kelimeler: Çocuk, obezite, infeksiyon, adenovirüsler.

Aim: Over the last 20 years, obesity was observed to increase 2-fold in adults and 3-fold in children, and spread all over the world like an epidemic. Diet and lifestyle-related behaviour changes are not sufficient to explain obesity epidemic, while infectious factors, particularly viruses should be considered, as well. It was reported that, some adenovirus serotypes [Adenovirus serotype 36 (Ad-36)] have been correlated with human obesity, while others (Ad-5 and Ad-37) with animal obesity, but other adenovirus serotypes displayed no correlation with obesity at all. In this present study, it was aimed to identify different adenovirus serotypes from clinical specimens collected from various centers, and by using these isolates, to demonstrate the role of adenoviruses in child obesity, also to investigate their correlation with serum lipid and leptin levels.Materials and Methods: The study was designed in two-steps. In the first stage of the trial, to determine adenovirus serotypes circulating in the community, also to identify adenoviruses to be further used in the micro-neutralization tests in the second stage of the study, adenovirus positive clinical specimens collected from Celal Bayar University (respiratory-blood, n=88), Kocaeli University (ophthalmic-environmental, n=94), and Ege University (ophthalmic-respiratory, n=18) were investigated by PCR method, and subsequently serotyping was performed by sequence analysis. Following DNA extraction from clinical specimens, amplification was carried out using the Adhex F1 and Adhex R1 primers described by Lu and Erdman. Clinical samples found positive by agarose gel electrophoresis were purified. Negative samples were tested by nested PCR. Sequences were determined using an ABI 310 sequence analyser and typed by BLAST analysis. Ad-5 and Ad-8 serotypes isolated from respiratory and eye swab samples, respectively, and Ad-36 (ATCC VR-1610) serotype obtained from LGC Standards were produced in cell cultures and stored at -80 ° C to be further used in the micro-neutralization tests. In the second stage of the trial, 10 ml blood samples were collected from totally 120 children, obese (n = 60) and nonobese (n = 60), who have admitted to Outpatient Clinic of Department of Pediatric Endocrine of Celal Bayar University. In these blood specimens, Adenovirus-specific IgG, IgA, IgM antibodies (Radim, Italy), and leptin levels (Invitrogen, USA) were tested by microEIA; HDL, LDL, triglyceride and cholesterol levels (Beckman Coulter, Ireland) by chemiluminescence; Ad-5, Ad-8, Ad-36 serotype-specific antibodies by micro-neutralization methods. T test and chi-square test were used in data analysis p?0.05 level was recognised as the level of significance.Results: Of the 200 clinical specimens obtained from three different centers, 84 were determined as adenovirus-positive, while 116 specimens were adenovirus-negative. 11 of the positive samples could not be typed by no means, while 60 samples (56 ophthalmic, 2 environmental, 2 respiratory) were identified as serotype 8, 7 samples (respiratory) as serotype 3, 4 samples (3 ophthalmic, 1 respiratory) as serotype 4 , and 2 samples (1 ophthalmic, 1 respiratory) as serotype 5.In obese group, rates of adenovirus IgM, IgG and IgA positive samples were respectively, 3.3%, 100% and 3.3%; however, in non-obese group, 8.3%, 93.3% and 5.0%, respectively. The rate of IgG positivity was found higher in obese group compared to non-obese group (p?0.05). HDL, LDL, cholesterol, triglyceride and leptin levels and mean ± SD values of obese subjects were found respectively as 44.6±10.2, 93.2±28.6, 159.5±34.7, 107.1±58.8, 373.5±262.3, while as 52.3±12.9, 84.8±23.9, 155.7±25.3, 96.8±42.0, 206.1±176.1 for non-obese subjects. In comparison to non-obese group, HDL values of the obese group were noted lower and leptin levels were found higer (p?0.05). In the obese group, the rates of Ad-36 and Ad-5 neutralizing antibody-positive subjects were found statistically significant compared to non-obese group (p?0.05); regarding the rate of Ad-8 neutralizing antibody-positivity, no significant correlation was observed between the two groups(p? 0.05).Conclusion: In our country, Adenovirus-related research studies are very limited, and furthermore, any study evaluating the relationship between Adenoviruses and obesity has not been conducted yet. According to our study data, Ad-5 and Ad-36 serotypes of Adenoviruses were determined to be associated with obesity in children. Our research is the first national study demonstrating the correlation between Ad-36 serotype and human obesity while the first international study pointing out the correlation between Ad-5 serotype and human obesity. Based on these reasons, we believe the data we achieved in this present study may have important contribution to both national and international literature.Keywords: Children, obesity, infection, adenoviruses.