Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi

Yaka, Erdem; EĞRİLMEZ, Yüksel Mehtap; Cavdar, Zahide; KESKİNOĞLU, Pembe; İyilikçi, Leyla; GENÇ, Kemal Kürşad; YENER, Görsev Gülmen; Genc, Sermin

Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi

Erdem YAKA, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Nöroloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye)

Yüksel Mehtap EĞRİLMEZ, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Araştırma Laboratuvarı, İzmir, Türkiye)

Pembe KESKİNOĞLU, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Halk Sağlığı Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye)

Zahide ÇAVDAR, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Araştırma Laboratuvarı, İzmir, Türkiye)

Şermin GENÇ, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Araştırma Laboratuvarı, İzmir, Türkiye)

Kemal Kürşad GENÇ, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Araştırma Laboratuvarı, İzmir, Türkiye)

Leyla İYİLİKÇİ, (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye)

Görsev Gülmen YENER (Dokuz Eylül Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Nöroloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye)

Türk Geriatri Dergisi

316 9

Yıl: 2006 Cilt: 9 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 7 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi

Öz:

Giriş: Günümüzde, Alzheimer hastalığının (AH) kesin tanısı ancak post-mortem beyin incelemesi ile konulabilmektedir. Yaşayan bir hastada kesin AH tanısı koyabilecek hiçbir laboratuvar incelemesi yoktur. Bu konuda özelleşmiş merkezlerde, AH tanısı klinik ölçütlerle % 90 doğrulukla konmakla birlikte, her sağlık merkezinde uygulanabilecek, kesin tanı koymayı hedefleyen laboratuvar belirteçlerine ulaşmak için çalışmalar devam etmektedir. Son bilgiler ışığında, duyarlılık ve özgüllükleriyle ön plana çıkan üç BOS belirteci vardır: Amiloid beta (Aβ)1-40, Aβ1-42 ve fosfo-tau (f-tau). Amaç: Çalışmamızda bu belirteçlerin olgu ve kontrollerde BOS düzeyleri, ELISA yöntemiyle belirlenmiş, klinik tanı esas alınarak özgüllük ve duyarlılıkları, laboratuvarımız için hesaplanmıştır. Ayrıca, ‘Muhtemel Alzheimer hastalığı' (MAH) olgularının BOS'larının PC12 hücre hattına sitotoksik etkisinin olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla hücre hattına AH ve kontrol BOS'larının eklenmesinden sonra, hücre canlılığı, 3-(4,5-dimethylthiazol- 2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) testiyle değerlendirilmiş ve gruplar arasında karşılaştırma yapılmıştır.Gereç ve Yöntem: Çalışmaya, Dokuz Eylül Üniversitesi Nöroloji Anabilim Dalı Demans Polikliniği hastaları arasından seçilmiş 15 Alzheimer hastası ve nörolojik bir sorunu olmayan, herhangi bir cerrahi girişim nedeniyle spinal anestezi uygulanması gereken hastalar arasından seçilmiş 15 kontrol dahil edilmiştir. Bulgular: Alzheimerli olguların ve kontrollerin BOS belirteçleri ortalamaları karşılaştırıldığında, olguların Aβ1-40 ortalamalarının kontrollerin ortalamalarından anlamlı olarak düşük olduğu (p=0.014), f-tau değer ortalamalarının olgularda anlamlı olarak yüksek olduğu saptanmıştır (p=0.04). Alzheimerli olguların Aβ1-42 ortalamaları ise kontrollerden farklı bulunmamıştır (p=0.054). Olgularda, f-tau'nun ayrıca, hastalık süresi ile orta güçlükte pozitif korelasyon gösterdiği bulunmuştur (Spearman Rho=0.575; p=0.025). Canlı kalan hücre sayısı ortalamaları değerlendirildiğinde, olguların canlı kalan hücre sayısı ortalamasının da kontrollerden farklı olmadığı izlenmiştir (p=0.056).Sonuç: Alzheimer hastalarının BOS'larındaki koruyucu ve toksik maddelerin araştırılması gereklidir.

Anahtar Kelime: PC12 hücreleri Alzheimer hastalığı Beyin omurilik sıvısı Hücre sağkalımı Biyolojik belirteçler

Konular: Mikrobiyoloji Hematoloji Geriatri ve Gerontoloji

Biochemical markers in cerebrospinal fluid (CSF) and evaluation of the effect of CSF on PC12 cell line viability in Alzheimer's disease

Öz:

Introduction: The definite diagnosis of Alzheimer's disease (AD) is based on post mortem pathological examination. To date, there is no laboratory test that can discriminate patients with AD from healthy individuals. Although, there is a relatively high accuracy rate of the clinical diagnosis of AD (∼%90) in expert research academic centers, the studies which aim to find out pathognomonic laboratory markers available for AD still continue. In the perspective of recent knowledge, there are three cerebrospinal fluid (CSF) markers which have the highest sensitivity and specificity: Beta-amyloid (Aβ)1-40, Aβ1-42 and phospho-tau (p-tau). Aims: In this study, concentrations of these markers in CSF were quantified by using ELISA and the sensitivity and specificity for our laboratory were determined. Also, the effects of ‘Probable Alzheimer's Disease' (PRAD) patients' CSF on the survival of PC12 cell line were assessed. For that purpose, cell line viability was evaluated by 3-(4,5-dimethylthiazol–2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) test and the results were compared between groups. Material and Methods: In the present study, 15 PRAD patients and 15 control subjects were included. PRAD patients were selected from the patients of Dokuz Eylül University Neurology Department Dementia Outpatient Clinic and control subjects were selected from the patients who were undergone epidural anesthesia because of any surgical operation.Results: There was a significant decrease of Aβ1-40 (p=0.014) and increase of p-tau (p=0.04) in patients with AD when compared with controls. Aβ1-42 concentration was not significantly different between groups (p=0.054) There was a positive corelation between duration of the disease and CSF of p-tau concentration in patients with AD (Spearman Rho=0.575; p=0.025). There was no significant difference in cell line viability values between groups (p=0.056).Conclusion: There is an urgent heed for an evaluation of protective and toxic substances in the CSF of patients with AD.

Anahtar Kelime: Biological Markers PC12 Cells Alzheimer Disease Cerebrospinal Fluid Cell Survival

Konular: Mikrobiyoloji Hematoloji Geriatri ve Gerontoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Öge AE, Nöroloji. İ.Ü. İstanbul Tıp Fakültesi temel ve klinik bilimler ders kitapları, Nobel T›p Kitabevleri 2004; pp 369.
2. Davis KL, Hachouturian V. Strategies for the treatment of Alzheimer’s disease. Neurology 1995; 43 (Suppl 4): 52–55.
3. Galasko D, Hansen LA, Katzman R, Wiederholt W, Masliah H, Terry R, et al. Clinical-neuropathological correlations in Alzheimer’s disease and related dementias. Arch Neurol 1994; 51 (9): 888–895.
4. Jellinger KA. Diagnostic accuracy of Alzheimer’s disease: a clinicopathological study. Acta Neuropathol 1996; 91 (2): 219–220.
5. Galasko D, Chang L, Motter R, Clark CM, Kaye J, Knopman D, et al. High cerebrospinal fluid tau and low amyloid beta 42 levels in the clinical diagnosis of Alzheimer disease and relation to apolipoprotein E genotype. Arch Neurol 1998; 55 (7): 937–945.
6. Hulstaert F, Blennow K, Ivanoiu A, Schoonderwaldt HC, Riemenschneider M, De Deyn PP, et al. Improved dicrimination of AD patients using beta-amyloid (1-42) and tau levels in CSF. Neurology 1999; 52 (8): 1555–1562.
7. Shoji M, Matsubara E, Kanai M, Watanabe M, Nakamura T, Tomikodoro Y, et al. Combination assay of CSF tau, A beta 1–40 and A beta 1-42(43) as a biochemical marker of Alzheimer’s disease. J Neurol Sci 1998; 158 (2): 134–140.
8. Sjogren M, Daviddson P, Tullberg M, Minthon L, Wallin A, Wikkelso C, et al. Both total and phosphorylated tau are increased in Alzheimer’s disease. J Neurol Neurosurg Pscychiatry. 2001; 70 (5): 624–630.
9. Kolnken R, Buerger K, Zinkowski R, Miller C, Kerkman D, De Bernardis J, et al. Detection of tau phosphorylated at threonine 231 in cerebrospinal fluid of Alzheimer’s disease patients. Neurosci Lett. 2000; 287 (3): 187-190.
10. Clark CM, Xie S, Chittams J, Ewbank D, Peskind E, Galasko D, et al. Cerebrospinal fluid Tau and β-Amyloid. How well do these biomarkers reflect autopsy-confirmed dementia dignoses? Arch Neurol 2003; 60 (12): 1696–1702.
11. Engelhardt JI, Le WD, Siklos L, Obal I, Boda K, Appel SH. Stereotaxic injection of IgG from patients with Alzheimer disease initiates injury of cholinergic neurons of the basal forebrain. Arch Neurol 2000; 57 (5): 681–685.
12. Pauwels PJ, Van Assouw HP, De Ryck M, Leysen JE, Dom R, Van Gool D. Towards an improved survival of rat brain neurons in culture by cerebrospinal fluid of patients with senile dementia of Alzheimer’s type . Brain Res. 1993; 610 (1): 8–15.
13. Hao R, Norgen RB Jr, Lau YS, Pfeiffer RF. Cerebrospinal fluid of Parkinson’s disease patients inhibits the growth and function of dopaminergic neurons in culture. Neurology 1995; 45 (1): 138–142.
14. Yu SJ, Lo ES, Cochran EJ, Lin DH, Faselis CJ, Klawans HL, Carvey PM. Cerebrospinal fluid from patients with Parkinson’s disease alters the survival of dopamine neurons in mesencephalic culture. Exp Neurol 1994; 126 (1): 15–24.
15. Micoud F, Mandrand B, Malcus-Vocanson C. Comparison of several techniques for the detection of apoptotic in vitro. Cell Prolif 2001; 34 (2): 99-113.
16. Malcus-Vocanson C, Giraud P, Broussole E, Perron H, Mandrand B, Ghazot G. A urinary marker for multiple sclerosis Lancet 1998; 351 (9112): 1330.
17. Srinivasan S, Stevens MJ, Sheng H, Hall KE, Wiley JW. Serum from patients with type 2 diabetes with neuropaty induces complement-independent, calcium-dependent apoptosis in cultured neuronal cells. 1998; 102 (7): 1454–1462.
18. McGahon AJ, Martin SJ, Bissonnette RP, Mahbaubi A, Shi Y, Mogil RJ, Nishioka WK, Green DR. The end of the (cell) line: methods for the study of apoptosis in vitro. In “Methods in Cell Biology, Vol 46, Cell Death”, LM Schwartz and BA Osborne (eds.), 1995;150-181, Academic Press, San Diego.
19. Scinto LF, Daffner KR. Early diagnosis of Alzheimer’s disease. Humana press 2000; pp 31.
20. Ulrich J. Alzheimer changes in nondemented patients younger than 65: possible early stages of Alzheimer’s disease and senile dementia of Alzheimer’s type. Ann. Neurol. 1985; 17 (3): 273–277.
21. Johansson K, Bogdanovic N, Kalimo H, Winblad B, Viitatenen M. Alzheimer’s disease and apolipoprotein E4 allele in older drivers who died in automobile accidents. Lancet 1997; 349 (9059): 1143–1144.
22. Gomez-Isla T, Price JL, McKeel Jr DW, Morris JC, Growdon JH, Hyman BT. Profound loss of layer II entorhinal cortex neurons occurs in very mild Alzheimer’s disease. J Neurosci 1996;16 (14): 4491–4500.
23. Schenk D. Hopes remain for Alzheimer’s vaccine. Nature 2004; 431 (7007): 398.
24. Kanai M, Matsubara E, Isoe K, Urakami K, Nakashima K, Arai H, Sasaki H, et al. Longitudinal study of cerebrospinal fluid levels of tau, Aβ1-40 and Aβ18-42(43) in Alzheimer’s disease:a study in Japan. Ann Neurol 1998; 44 (1): 17–26.
25. Andreasen N, Hesse C, Davidsson P, Minthon L, Wallin A, Winblad B, et al. Cerebrospinal fluid Aβ1-40 in Alzheimer’s disease. Differences between early and late onset Alzheimer disease and stability during the course of disease. Arch Neurol 1999; 56 (6): 673–680.
26. Tapiola T, Pirttila T, Mikkonen M, Mehta PD, Alafuzoff I, Koivisto K, et al. Three year follow up of cerebrospinal fluid tau, β-amyloid 42 and 40 concentrations in Alzheimer’s disease. Neurosci Lett 2000; 280 (2): 119–122.
27. Blennow K, Hampel H. CSF markers for incipient Alzheimer’s disease. Lancet Neurol 2003; 2 (10): 605–613.
28. Vanmechelen E, Vanderstichele H, Davidsson P, Van Kerschaver E, Van Der Pere B, Sjogren M, et al. Quantification of tau phosphorylated at threonine 181 in human cerebrospinal fluid: a sandwich ELISA with a synthetic phosphopeptide for standardization. Neurosci Lett 2000; 285 (1): 49–52.
29. Ishiguro K, Ohno H, Arai H, Yamaguchi H, Urakami K, Park JM, et al. Phosphorylated tau in human cerebrospinal fluid is a diagnostic marker for Alzheimer’s disease. Neurosci Lett 1999; 270 (2): 91–94.
30. Hu Y, He SS, Wang X, Duan QH, Grundke-Iqbal I, Iqbal K, et al. Levels of nonphosphorylated and phosphorylated tau in cerebrospinal fluid of Alzheimer’s disease patients: an ultrasensitive bienzyme-substrate-recycle enzyme-linked immunosorbent assay. Am J Pathol 2002; 160 (4): 1269–1278.
31. Riemenschneider M, Wagenpfeil S, Vanderstichele H, Otto M, Wiltfang J, Kretzschmar H, et al. Phospho-tau/total tau ratio in cerebrospinal fluid discriminates Creutzfeldt-Jakob disease from other dementias. Mol Psychiatry 2003; 8 (3): 343–347.
32. Buerger K, Zinkowski R, Teipel SJ, Arai H, DeBernardis J, Kerkman D, et al., Differentiation of geriatric major depression from Alzheimer’s disease with CSF tau protein phosphorylated at threonine 231. Am J Psychiatry 2003; 160 (2): 376–379.
33. Uchida Y, Takio K, Titani K, Ihara Y, Tomanaga M. The growth inhibitory factor that is deficient in the Alzheimer’s disease brain is a 68 amino acid metallothionein-like protein. Neuron 1991; 7 (2): 337–347.
34. Zhou J, Fu Y, Tang XC. Huperzine A and donepezil protect rat pheochromocytoma cells against oxygen-glucose deprivation. Neurosci Lett. 2001; 306 (1–2): 53–56.
35. Svensson AL, Nordberg A. Tacrine and donepezil attenuate the neurotoxic effect of A beta (25–35) in rat PC12 cells. Neuroreport. 1998; 9(7): 1519–1522.

APA	Yaka E, EĞRİLMEZ Y, KESKİNOĞLU P, Cavdar Z, Genc S, GENÇ K, İyilikçi L, YENER G (2006). Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. , 1 - 7.
Chicago	Yaka Erdem,EĞRİLMEZ Yüksel Mehtap,KESKİNOĞLU Pembe,Cavdar Zahide,Genc Sermin,GENÇ Kemal Kürşad,İyilikçi Leyla,YENER Görsev Gülmen Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. (2006): 1 - 7.
MLA	Yaka Erdem,EĞRİLMEZ Yüksel Mehtap,KESKİNOĞLU Pembe,Cavdar Zahide,Genc Sermin,GENÇ Kemal Kürşad,İyilikçi Leyla,YENER Görsev Gülmen Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. , 2006, ss.1 - 7.
AMA	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. . 2006; 1 - 7.
Vancouver	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. . 2006; 1 - 7.
IEEE	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G "Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi." , ss.1 - 7, 2006.
ISNAD	Yaka, Erdem vd. "Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi". (2006), 1-7.

APA	Yaka E, EĞRİLMEZ Y, KESKİNOĞLU P, Cavdar Z, Genc S, GENÇ K, İyilikçi L, YENER G (2006). Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. Türk Geriatri Dergisi, 9(1), 1 - 7.
Chicago	Yaka Erdem,EĞRİLMEZ Yüksel Mehtap,KESKİNOĞLU Pembe,Cavdar Zahide,Genc Sermin,GENÇ Kemal Kürşad,İyilikçi Leyla,YENER Görsev Gülmen Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. Türk Geriatri Dergisi 9, no.1 (2006): 1 - 7.
MLA	Yaka Erdem,EĞRİLMEZ Yüksel Mehtap,KESKİNOĞLU Pembe,Cavdar Zahide,Genc Sermin,GENÇ Kemal Kürşad,İyilikçi Leyla,YENER Görsev Gülmen Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. Türk Geriatri Dergisi, vol.9, no.1, 2006, ss.1 - 7.
AMA	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. Türk Geriatri Dergisi. 2006; 9(1): 1 - 7.
Vancouver	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi. Türk Geriatri Dergisi. 2006; 9(1): 1 - 7.
IEEE	Yaka E,EĞRİLMEZ Y,KESKİNOĞLU P,Cavdar Z,Genc S,GENÇ K,İyilikçi L,YENER G "Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi." Türk Geriatri Dergisi, 9, ss.1 - 7, 2006.
ISNAD	Yaka, Erdem vd. "Alzheimer hastalığında beyin omurilik sıvısında (BOS) biyolojik belirteçler ve BOS'un PC12 hücre hattı canlılığı üzerine in vitro etkisinin değerlendirilmesi". Türk Geriatri Dergisi 9/1 (2006), 1-7.