Türk popülasyonunda tiroit nodüllerinde, mitokondriyal DNA D-loop bölgesi mutasyonlarının analizi

Abstract

Mitokondriyal DNA (mtDNA) kusurlarının kanser dâhil birçok hastalıkla ilişkili olduğu literatürde yer almaktadır. Buna ilişkin olarak, serviks, meme, gastrik, kolorektal, akciğer ve renal kanserlerde mitokondriyal DNA D-loop bölgesindeki değişimlerin sıklıkla gözlemlendiği bildirilmiş ve özellikle, D-loop bölgesinde yer alan D310 bölgesi olarak adlandırılan polisitozin dizisinin elektrofilik ve oksidatif hasara daha yatkın olduğu öne sürülmüştür. Yapılan bu çalışmanın amacı, Türk toplumunda, tiroit bezi tümörlerinde mtDNA mutasyon ve polimorfizmlerinin belirlenmesidir. Çalışmaya 87 benign ve 6 malign hiperplazi hastasına ait toplam 268 dokudan fenol-kloroform yöntemiyle elde edilen DNA örneği dahil edilmiştir. MtDNA D-loop bölgesi 15-484 ile 15971-16411 nt arası sırasıyla birinci ve ikinci bölge olarak adlandırılan iki bölge polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile çoğaltılmıştır. Elde edilen PZR ürünleri saflaştırıldıktan sonra DNA dizi analizi, Beckman Coulter GenomeLab marka otomatik dizi analizi cihazı kullanılarak Sanger metoduyla gerçekleştirilmiştir. Benign olgular için hasta ve sağlıklı dokular kıyaslandığında, birinci bölgede 7 olguda somatik mutasyon belirlenmiş, ancak malign hiperplazilerde bir fark görülmemiştir. Belirlenen polimorfizmler içerisinde sadece aile öyküsü ve A73G polimorfizmi arasında istatistiksel bir ilişki bulunmuştur. Birinci bölgede yer alan D310 dizi değişimleri ayrıca değerlendirilmiş ve örneklerin %90'dan fazlasında bu bölgedeki uzunluk polimorfizminin normal sınırlar içerisinde bulunduğu görülmüştür. Bu bölgede gözlenen heteroplazmilerin de incelenen patolojilerle bir ilişkisi görülmemiştir. İkinci bölge analizlerinde ise polimorfizmlerin birinci bölgeye kıyasla daha fazla olduğu ancak her bir polimorfizmin frekansının nispeten daha düşük olduğu görülmüştür. Sağlıklı ve hasta dokular kıyaslandığında benign olgulardan 4 tanesinde farklılık görülmüş, malign olgularda ise farklılık gözlenmemiştir. Sonuç olarak elde edilen veriler mtDNA D-loop bölgesindeki değişimlerin benign ve malign tiroit lezyonlarının gelişiminde bir rolü olmadığını göstermektedir. Kodlama yapan bölgelerdeki mutasyon/polimorfizmlerin belirlenmesi, mitokondriyal haplogrupların tanımlanması ve düşük heteroplazmilerin belirlenmesi tiroit nodüllerinde mtDNA değişimlerinin rolünün açığa çıkartılması için önemlidir.

It is currently present in the literature that mitochondrial DNA (mtDNA) defects are associated with a great number of diseases including cancer. With regard to this, one reports that alterations of mtDNA D-loop region are often observed in cervical, breast, gastric, lung and renal cancers, and suggests that in particular a polycytidine stretch termed D310 within D-loop region is more susceptible to electrophile and oxidant damage. The aim of the present study is to establish mtDNA mutations and polymorphisms in tumors of the thyroid gland in Turkish population. The study covered DNA samples which were extracted from a total of 268 tissues from thyroid patients, 87 individuals with benign hyperplasia and 6 individuals with malignant hyperplasia, using phenol-chloroform method. Two regions between 15-484. and 15971-16411. nt, designated as the first and the second region, respectively, were amplified from mtDNA D-loop region by using polymerase chain reaction (PCR). Following purification of the obtained PCR products, DNA sequencing was performed with Sanger method, by employing a Beckman Coulter GenomeLab automated DNA sequencer. When healthy and diseased tissues were compared in benign cases, somatic mutations were detected in the first region in 7 cases whereas there were no mutations in those with malignant hyperplasia. Among the polymorphisms detected, there was a statistically significant relationship between family history and A73G polymorphism only.D310 sequence variations in the first region were additionally evaluated, and it was seen that length polymorphism in this region was in normal limits in more than 90% of the samples. Heteroplasmy observed in this region was not also associated with pathological examinations. Analyses of the second region revealed that polymorphisms were a lot more when compared to the first region; however the frequency of each polymorphism was relatively lower. In comparison of healthy and diseased tissues, 4 of benign cases exhibited mutations while any malignant ones did not. In conclusion, the obtained results suggest that alterations in mtDNA D-loop region play no role in the development of benign and malignant thyroid lesions. Determination of mutation/polymorphisms in coding regions, identification of mitochondrial haplogroups, and detection of low heteroplasmy are important to reveal role of alterations in mtDNA in thyroid nodules.