NEFROLOJİDE

NEFROLOJİDE GENETİK TANI Dr. Ahmet Nayır İstanbul Tıp Fakültesi Çocuk Nefrolojisi

İnsan Genom Projesi DNA Glu39X (Q39X) Dizi analizi Genetik Test Mutasyon ve polimorfizm Bağlantı Analizi IVS 33 +2T>A D2S1376 Gen Klonlanması Ekson-İntron 46,XX Kromozom 46,XY

Çevre Gen Kalıtımla geçen mutasyonlara ve de dış etkenlere (bakteri, virüs, toksik madeler) bağlı sonradan gelişen bütün hastalıkların bir genetik komponenti vardır.

Trafik kazası dışında genetik nedenli olmayan hastalık yoktur!

A denine T hymine C ytosine G uanine P T Baz--Şeker--Fosfat DNA Yaşam’ın Şifresidir Dört farklı kimyasal baz

P P P P A A T T P P P P G G C C DNA nın yapısı

Gen ve Yapısı Her kromozom üzerinde, kalıtımın fiziksel ve fonksiyonel ünitesini oluşturan yüzlerce gen bulunur. Genler - Protein yapılarının şifrelendiği özgün DNA dizilerini içerir. - Tüm genomun sadece % 2 sini kapsar. - Yapı bakımından birbirine benzer.

1 1 2 2 DNA DNA 3 3 GEN yapısı promotor ekson intron kırpılma noktası donor site acceptor site (verici) (alıcı) TGA ATG

1 1 2 2 DNA 3 3 Genden Proteine transkripsiyon hnRNA kırpılma 1 2 3 mRNA DUR kodonu BAŞLAMA kodonu ATG translasyon protein

Genetik testlerde kullanılan temel teknolojiler Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) Seçilen bir DNA parçasını birkaç saat içinde milyonlarca defa çoğaltır DNA daki nükleik asit dizilimini belirler Dizi analizi

İnsan Genetik yapısı • İnsan genomunda yaklaşık 30,000 to 35,000 arasında gen bulunduğu düşünülüyor. • Hepsi birbirinden farklı olmakla beraber, bir gende ortalama 3000 nükleotid var. • Saptanan genlerin yaklaşık % 50 sinin henüz fonksiyonları bilinmiyor. • İki insan arasında nükleotid dizi benzerliği % 99.9 • Monogenik yaklaşık 2000 hastalık geni tanımlanmıştır.

Hastalıklara neden olan genlerin saptanması Aday genin bölgesinin tanımlanması Bölgenin tüm DNA klonlarının elde edilmesi Bölgede tüm genlerin ayırt edilmesi Öncelik sırasına göre mutasyon taraması Aday genlerin hasta kişilerde mutasyon açısından incelenmesi

1 2 1 2 7 7 3 3 4 4 5 5 8 6 8 6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kalıtım Modelleri 1. Otozomal dominant 2. Otozomal resesif 3. X e bağlı Diğer Kalıtım Modelleri Non Mendelien kalıtım: - Mitokondrial kalıtım,imprinting , gonadal mozaisizm

1. 2. allele • 2 D9S100 • 4 D9S200 • 3 D0S300 - Markörler ve alleller

Mutasyon ve Polimorfizm • Genetik hastalıklara yol açan DNA farklılıklarına MUTASYON, yol açmayanlara POLİMORFİZM denir. Ancak, araştırmalar polimorfizmlerin de bazı hastalıklar için yatkınlık faktörü olduğunu göstermektedir.

Gen Mutasyon Tipleri Nokta mutasyonları Delesyonlar ve insersiyonlar

Gen Mutasyon TipleriNokta mutasyonları, substitution DNA da bir bazın çıkarak yerine başka bir bazın girmesi. Nelere yol açar ? - Yanlış anlamlı mutasyonlar, missense - Anlamsız mutasyonlar, nonsense - RNA kırpılma mutasyonları, splicing - Düzenleyici mutasyonları, regulatory

Gen Mutasyon Tipleri Yanlış anlamlı mutasyonlar, missense Fonksiyonun değişmesine neden our. SEN BİR ODA BUL• SEN BİR ADA BUL• Genetik hastalıklara neden olan mutasyonların > % 50 si bu mutasyonlardan kaynaklanır.

Gen Mutasyon Tipleri Anlamsız mutasyonlar, nonsense • Translasyonda erken “dur” kodonu ve premature protein sentezi olur. Bu proteinler genellikle stabil değildir ve hücre içinde kısa sürede yıkıma uğrar. SEN HEM KOŞ HEM COŞ• SEN HEM COŞ• • Hastalıklara neden olan mutasyonların~%12 si bu tip mutasyonlardan kaynaklanır. Dur kodonu ? Dur kodonu

Gen Mutasyon Tipleri RNA kırpılma mutasyonları, splicing • mRNA nın maturasyonunda önemli olan kırpılma noktalarını değiştiren mutasyonlardır. A L İ ‘ N İ N ATI A L İ Ş ‘ İ N ATI • Hastalıklara neden olan mutasyonların ~%10 u bu tip mutasyonlardan kaynaklanır. ekson intron ekson

Genetik Testler ne amaçlar ile yapılır? 1. Tanı presemptomatik semptomatik 2. Genetik riskin saptanması (prediktif) presemptomatik predispozisyonel 3. Taşıyıcıların saptanması

Genetik Testler 1. Klinik testler Tanı, korunma ya da tedavi amaçlı 2. Çalışma testleri Hastalığın anlaşılması ya da klinik testin daha geliştirilmesi için 3. Araştırma testleri Henüz klinik uygulamaya hazır olmayan testler

Genetik Testler • Direk DNA analizi • İndirek DNA analizi bağlantı analizi

Mutasyon saptama ve tarama testleri • Bilinmeyen aday genin aranması: Tarama (scanning) • Bilinen bir genin olguda aranması: Arama (screening)

Tarama testleri • Tüm gen dizileme (complete gene sequencing) • Mutasyon tanısı için altın standart • 10 kB2a kadar olan küçük genler için ideal • DHPLC (high-performance liquid chromatography) • 500 bp büyüklüğündeki PCR ürünlerinde saptama yapabilir • Protein-truncation metodu • Herediter kanser tanısında onkoloji merkezlerinde

Nefrolojide Genetik Testler nerelerde kullanılıyor? • Polikistik böbrek hastalıkları • Genetik proteinürik hastalıklar • Genetik hematürik hastalıklar • Genetik glomerülosklerotik hastalıklar • Böbrek ile ilgili lizozomal ve peroksizomal hastalıklar • Genetik tubüler hastalıklar • Genetik geçişli trombotik mikroanjiopatiler • Renal tümörler ile ilgili genetik hastalıklar

Polikistik böbrek hastalıkları • ADPKD • ARPKD • Nefronoftizi • MCKD

ADPKD özellikleri • Sıklık 1/1000 • Otozomal dominant • Semptomlarorta yaşlarda çıkar • Büyük polikistik böbrekler • >% 50 böbrek yetersizliği • Multiple organ sistemini ilgilendirir • Genetik heterojenite

APKD genetik heterojenite

ADPKD genetik inceleme • Prenatal ve presemptomatiktanı • Fenotipve genotip korelasyonu için • Kist formasyonunun mekanizmalarını moleküler düzeyde daha iyi anlamak için • Canlı donor olabilecek genç kişilerde

ARPKD= PKHD1 • 1:2000 doğumda bir • 1994 (Genlokus 6p12.1-p21) • 2002 (Ward ve ark) • PKHD1 klonlandı • 16kb boyutunda 4,074 a.a. reseptöre benzer protein : fibrocystin (polyductin) • PKHD1L1 polycystic kidney and hepatic disease 1 (autosomal recessive)-like 1 • 8 (q23.1-q23.2)

Juvenil nefronoftizi İzole juvenil NPH’da ~% 50 büyük NPHP1 homozigot delesyonlar PCR ile kolayca saptanabilir

Juvenil nefronoftizi 1 2 3 Renal biyopsi NPHP1 hom ya da het delesyon Mutasyon tarama: diğer NPHP genleri NPHP1 delesyon yok NPHP1 marker’ler ile PCR

Medüller Kistik Böbrek (MCKD) • Otozomal dominant • 1q21ve 16q12 de yer alan iki farklı gen • MCKD2 ve familyal juvenil hiperürisemik nefropati uromodilini kodlayan UMOD gen mutasyonu ile gelişmektedir.

Polikistik böbrek hastalıkları • Genetik proteinürik hastalıklar • Genetik hematürik hastalıklar • Genetik glomerülosklerotik hastalıklar • Böbrek ile ilgili lizozomal ve peroksizomal hastalıklar • Genetik tubüler hastalıklar • Genetik geçişli trombotik mikroanjiopatiler • Renal tümörler ile ilgili genetik hastalıklar

Ailevi Nefrotik Sendromlar/FSGS • Otozomal resesifkalıtım • Fin tipi konjenital NS (NPHS1- 19q13) • Steroid-resistan NS (NPHS2-1q25-31) • Pierson sd (LAMB2 - 3p14-p22) – (mikrokoria-konj NS) • Otozomal dominant kalıtım • FSGS-1 locus: krom 19q13 (ACTN4) • FSGS-2 locus: krom 11q21-q22 (TRPC6) • FSGS-3 locus : krom 6 (CD2-associated protein) • WT1 • Epstein sd : MYH9 (non muscle myosin heavy chain IIA) • Mitokondriyal sitopati ile birlikte (MELAS sendromu) • Genellikle sağırlık ve/veya diyabet ve/veyadiğer eksrarenal hastalıklar ile, ancak proteinüriilk semptom olabilir. En sık mutasyon: A324G • Knock-out fare modelleri • CD2AP - NEPH1 - FAT - ILK

Herediter Nefrotik Sedromlar (NS) Normal glomerüler filtratyon bariyeri Cd2ap Neph1 Fat Farede NS WT1 Frasier ve Drash sd TRPC6: OD - FSGS LMX1B? Nail-Patella sendr. NPHS1: (nephrin) Konj NS Smarcal 1 Schimke hastalığı NPHS2 (podocin) SRNS ACTN4, MYH9 Kerjaschki ve ark. 2001 LAMB2: Pierson send

Fin tipi Konjenital nefrotik sendrom • Otozomal resesifkalıtım • 1:10, 000 doğum(Finlandiya) • Doğumda yoğun proteinüri - büyük plasenta • Kötü prognoz • Nephrin proteinini kodlayan NPHS1 gen mutasyonu • Finlandiya’da ikisık mutasyon: • Fin-maj: 121delCT • Fin-min: R1109X C N * Ruotsalainen ve ark, (1999). * ekstraselüler domain

Alport sendromu • Herediter nefropati • Sıklık = 1/5000 • Hematüri +/- proteinüri • Kronik böbrek yetersizliği • Glomerüler bazal membran değişiklikleri • Sensorinöral sağırlık • Oküler lezyonlar • Anterior lentikonus • Makülopati

Alport sendromu ve tip IV kollagen zincirlerinde mutasyona yol açan genler 5’ 5’ 3’ 3’ COL4A2 COL4A1 13q34 COL4A4 COL4A3 2q35 COL4A6 COL4A5 Xq22 Otozomal COL4A3 ya da COL4A4 Mutasyonları - her iki allelde = resesifotozomal AS - 1 allelde = otosomal dominant AS ya da familial benign hematüri ya da semptom yok X-bağlı AS COL4A5 mutasyonu = AS COL4A5+COL4A6 delesyonları = AS ve difüz özofageal leiomyomatosis

Dominant geçişli dev trombosit sendromları • Dev trombosit sendromu (DTS) otozomal dominant geçişli ve hematolojik bulgular ile seyreden heterojen bir gruptur. Bu hastalıklarda: • makrotrombositopeni • minor kanama • granülosit inklüzyon cisimciği dev trombosit inkluzyon cismi Hastalar genellikle kronik otoimmün trombositopeni hatalı tanısı ile immunosupresif tedavi (steroid vb.) ve splenektomi uygulamasına maruz kalırlar.

AS Prenatal Tanı • X-bağlı resesif: COL4A5de ya da komşuluğunda bağlantı analizi ile polimorfik marker aranması. • 10-12.haftada korion villus biyopsisi ya da 16-18.haftada amniosentez yapılır. • Otozomal resesif: COL4A3 and COL4A4de ya da komşuluğunda bağlantı analizi ile polimorfik marker aranması

Glomerüloskleroz • WT1 • 11p13 de lokalize • tümör supresör gen • nefronogenezde önemli rol oynar • Denys-Drash sendromu • İnkomplet Denys-Drash sendromu • İzole DMS (difüz mezangial skleroz) • Frasier sendromu

Phospholipase C epsilon • İntrasellüler iletide görevli bir enzim • Gen sembol: PLCE1 • Kromozom bölge: 10q23.24 • Kalıtım: Otozomal resesif • Patoloji: DMS ve FSGS • Proteinüri saptanması: 2 ay-9 yaş • Klinik önemi:steroide ya da CyA’ya yanıt verebilir

Böbrek ile ilgili lizozomal ve peroksizomal hastalıklar • Fabry hastalığı • Sistinoz • Hiperoksalüri

Fabry hastalığı -galactosidase A eksikliğine bağlı X-bağlı geçişli Akroparestezi, angiokeratoma,hipohidrozis ya da korneal/lenticular lezyonlar Renal, kardiovasküler ve serebral hastalık Hasta gen Xq22.1 üzerinde yer alır İzole renal hastalık: Proteinüri ve yüksek kan basıncı Tanı renal biyopsi ile yapılır 200 üzerinde mutasyon Prenatal tanı + rekombinant -galactosidase A

Sistinoz: otozomal resesif geçişli,CTNS geninde (17p13) de mutasyon sonucu lizozomlarda sistin birikimi • İnsidans ~ 1 : 200,000 yenidoğanda • Tüm dünyada ~ 2000 sistinozlu hasta Böbrek: 200 - 400 x normal Karaciğer:80 - 1000 x normal Kas: 40 - 70 x normal Beyin: 5 - 20 x normal

NEFROLOJİDE

NEFROLOJİDE

Presentation Transcript