Türk toplumunda fonksiyonel ve nonfonksiyonel tiroit nodülleri ile papiller tiroit karsinomlarında mitokondriyal DNA kopya sayısının belirlenmesi

Abstract

Tiroit nodülleri genel olarak benign yapıdadır ve toplam tiroit nodüllerinin %4-6,5'i malignite riski taşımaktadır. Tiroit nodüllerinin fonksiyonel özelliklerine göre yaklaşık %85'i soğuk, %10'u normal ve %5'i sıcak olmasına rağmen, prevalansı ortamdaki iyot kaynağı ve coğrafik konuma göre değişiklik gösterebilir. Sıcak tiroit nodüllerinde malignite potansiyeli yaklaşık %1 veya daha az iken soğuk tiroit nodüllerinde bu risk yaklaşık %5-%15 arasında değişmektedir. Bununla beraber, papiller tiroit kanseri (PTK) ise tiroit kanserleri arasında en sık görülen kanser türüdür ve tiroit kanseri vakalarının %80'den fazlasını kapsamaktadır. Diğer taraftan, her bir hücrede mtDNA'nın 103- 104 kopyası bulunmaktadır. Ayrıca, bir hücrede mitokondriyal DNA (mtDNA) kopya sayısı kesin olarak bilinmemektedir ve mtDNA kopya sayısı hücrelerin metabolik ihtiyaçlarına bağlı olarak her bir hücre tipi arasında değişiklik göstermektedir. Literatürde benign tiroit nodüller ile papiller tiroit kanserinin mtDNA kopya değişimlerinin saptanmasına ilişkin az sayıda yayın yer almaktadır. Yapılan bu çalışmanı amacı; Türk toplumunda, fonksiyonel ve nonfonksiyonel tiroit nodülleri ile PTK'lerinde mitokondriyal DNA (mtDNA) kopya sayısı değişimlerinin saptanması ve PTK'lerinin tümorogenezi ile mtDNA kopya sayısı değişimleri arasındaki ilişkinin belirlenmesidir. Toksik MNG, MNG veya PTK tanısı konulmuş hastalara ait 74 sıcak nodül, ve 64 soğuk nodül, ve 48 PTK tümör dokusu ile bu nodüllere yakın sağlıklı çevre doku örneklerinden elde edilen DNA örnekleri çalışmaya dahil edilmiştir. Ancak teknik ve maddi yetersizlikten dolayı 48 PTK hastasının sadece 5'ine ait 5 nodülde mtDNA kopya sayısı belirlenebilmiştir. mtDNA kopya sayısının belirlenmesi LightCycler 480 II gerçek zamanlı PZR cihazında SYBR green I floresan boyası kullanılarak rölatif kantifikasyon yöntemiyle gerçekleştirildi. Taranan 74 sıcak nodülün 49'unda (%66,2) mtDNA kopya sayısında artış gözlemlenirken 16 nodülde (%21,6) azalış, 9'unda (%12,2) ise herhangi bir değişim saptanmamıştır. Buna karşın, taranan 64 soğuk nodülün 22'sinde (%34,4) mtDNA kopya sayısında artış gözlemlenirken 21 nodülde (%32,8) azalış, 21'inde (%32,8) ise herhangi bir değişim saptanmamıştır (?²: 15.098; p: 0.001). mtDNA kopya sayısı belirlenen 5 PTK dokusunun 2'sinde artış, 2'sinde azalış ve 1'inde mtDNA kopya sayısının değişmediği tespit edilmiştir. Bununla beraber, mevcut hasta popülasyonunda istatiksel analizler için mtDNA T16189C varyantına sahip vaka sayısının (toplam 3 birey) yetersiz olması nedeniyle mtDNA T16189C varyantının mtDNA kopya sayısı üzerine etkisi araştırılamamıştır. Sonuç olarak kanserleşme potansiyeli yüksek olan soğuk nodüllerde sıcak nodüllere göre mtDNA kopya sayısında daha fazla azalma görüldüğü tespit edilmiştir. Elde edilen bu bulgular, literatürde yer alan mtDNA kopya sayısındaki azalmanın insan kanserlerinde tümorogenez süreci ile ilişkili olduğuna dair bilgileri desteklemektedir.

Thyroid nodules are generally benign and 4%-6.5% of total thyroid nodules are at risk of malignancy. Although about 85% of thyroid nodules are cold, 10% are normal and 5% are hot, according to their functional properties, its prevalence may vary depending on the iodine source in the environment and geographical location. The malignant potential of hot thyroid nodules is 1% or less, and this risk varies between 5% and 15% in cold thyroid nodules. However, papillary thyroid cancer (PTC) is the most common type of cancer among thyroid cancers and covers more than 80% of thyroid cancer cases. However, there are 103-104 copies of mtDNA in each cell. Also, the exact copy number of mitochondrial DNA (mtDNA) in a cell is not known, and the mtDNA copy number varies between each cell type, depending on the metabolic needs of the cells. There are few publications in the literature on the detection of mtDNA copy changes in benign thyroid nodules and papillary thyroid cancer. The aim of this study; detection of mitochondrial DNA (mtDNA) copy number changes in functional and nonfunctional thyroid nodules and PTKs in Turkish population and to determine the relationship between tumorogenesis of PTKs and mtDNA copy number changes. DNA samples obtained from 74 hot nodules, 64 cold nodules, and 48 PTC tumor tissues belonging to patients diagnosed with toxic MNG, MNG or PTC, and healthy surrounding tissue samples close to these nodules were included in the study. However, due to technical and financial insufficiency, mtDNA copy number could be determined in 5 nodules of only 5 of 48 PTC patients. Determination of mtDNA copy number was performed by relative quantification method using SYBR green I fluorescent dye on a LightCycler 480 II real-time PCR device. While an increase was observed in mtDNA copy number in 49 (66.2%) of 74 hot nodules scanned, a decrease was observed in 16 (21.6%) nodules and no change was detected in 9 (12.2%). On the other hand, while an increase in mtDNA copy number was observed in 22 (34.4%) of 64 cold nodules scanned, a decrease was observed in 21 (32.8%) nodules and no change was detected in 21 (32.8%) (?²: 15.098; p: 0.001). It was determined that mtDNA copy number increased in 2 of 5 PTK tissues, decreased in 2, and mtDNA copy number did not change in 1 of them. However, the effect of mtDNA T16189C variant on mtDNA copy number could not be investigated due to insufficient number of cases (3 individuals in total) with mtDNA T16189C variant for statistical analysis in the current patient population. As a result, it has been determined that cold nodules with a high cancer potential have a greater decrease in mtDNA copy number than hot nodules. These findings support the information in the literature that the decrease in mtDNA copy number is associated with the tumorigenesis process in human cancers.