Kistik fibrozisli hastalarda nazal potansiyel fark ölçümleri

1. Kistik fibrozisli hastalarda nazal potansiyel fark ölçümleri Güzin Cinel, Meltem Sevgili, Dicle Balkancı, Deniz Doğru, Ebru Yalçın, Nazan Çobanoğlu, Sevgi Pekcan, Uğur Özçelik, Meltem Kaplan, Nural Kiper Hacettepe Üniversitesi Pediatri Anabilim Dalı Göğüs Hastalıkları Ünitesi ve Fizyoloji Anabilim Dalı

2. Amerikan KF Kurumu Tanı Kriterleri (1998) • Bir veya daha fazla karakteristik fenotipik özellik • Veya KF olan bir kardeş öyküsü • Veya yenidoğan döneminde pozitif tarama testi sonucu • Ve KFTR disfonksiyonunun laboratuvar bulguları ile kanıtlanması *İki veya daha fazla kez terde yüksek klor konsantrasyonunun gösterilmesi *veya iki KF mutasyonunun gösterilmesi *veya anormal nazal potansiyel farkı

3. KFTR • Epitel hücresinin apikal membranında cAMP bağımlı klor kanalıdır • Epitel yüzeyinde klor ve sodyum akımını regüle eder • Fonksiyon kaybı -ter bezinde ter kanalından klor ve sodyum reabsorbsiyonunun bozulması -Solunum epitelinde klor sekresyonunun bozulması, epitelyal Na kanalı üzerine düzenleyici etkileri nedeniyle Na reabsorbsiyonunun artması -Pankreatik kanalda klor kanalı olarak görevli; aktivitesi bikarbonat sekresyonu için önemli

4. Normal hava yolu iyon transportu-1 • Bazal durumda hava yolu epitelinde baskın iyon akışı aktif sodyum (Na+) absorbsiyonudur • Bu aktif Na+ absorbsiyonu hava yolu yüzey sıvısının absorbsiyonu için itici güç oluşturur • Na+’un transepitelyal absorbsiyonu iki ayrı basamak içerir; Na+, elektrokimyasal gradient ile, apikal membranda bulunan ve amilorid ile inhibe edilebilen Na+ -selektif kanaldan geçerek hücre içine girer, ve basolateral membranda bulunan enerji gerektiren Na+/K+/ATPaz ile hücreden dışarı pompa edilir

5. Normal hava yolu iyon transportu-2 • Cl-‘un (ve suyun) eşlik eden absorbtif akımı paraselüler yolaklardan olur • Bazal durumda hava yolu epitelinden net sıvı sekresyonu olmaz; ancak bazı koşullarda, örneğin Na+ girişi amilorid ile inhibe edildiğinde sıvı (klor [Cl-]) sekresyonu olabilir. Cl- sekresyonu KFTR üzerinden veya diğer Ca2+ ile aktive olan Cl- kanalları topluluğu üzerinden olmaktadır

6. Normal hava yolu iyon transportu

7. KF’de hava yolu iyon transportu-1 • KF hava yolu epitelinde Na+ (ve sıvı) absorbsiyonu normal havayolu epiteline göre iki-üç kat artmıştır • Ayrıca; KFTR’den cAMP stimülasyonu ile Cl- salgılanması azalmıştır

8. KF’de hava yolu iyon transportu-2 • Cl- sekresyonu kapasitesindeki azalma, artmış Na+ absorbsiyonu ile birlikte, havayolu sekresyonlarının anormal reolojisi ve anormal mukosiliyer klirensten sorumludur • Sonuç, kalın sekresyonların retansiyonu ve sıklıkla S. aureus ve P. aeruginosa ile kronik bakteriyel enfeksiyonlardır

9. KF’de hava yolu iyon transportu

10. Nazal potansiyel fark • Nazal epiteli de içeren solunum yolu epitelinde iyonların bu aktif transportu transepitelyal bir fark yaratır ve bu potansiyel fark (PD)in vivo olarak nazal epitelde ölçülebilir • KF’li hastaların solunum yolu epitelindeki iyon transportu anomalileri normal epitel ile karşılaştırıldığında farklı bir nazal PD oluşturur.

11. Nazal potansiyel fark (NPD) ölçümünde üç bulgu KF’yi ayırteder: • Daha yüksek bazal PD vardır; relatif olarak Cl-’a geçirgen olmayan bir bariyerden artmış Na+ transportunu yansıtır • Na+ kanal inhibitörü amilorid ile nazal perfüzyondan sonra daha fazla PD inhibisyonu olur; hızlandırılmış Na+ transportunun inhibisyonunuyansıtır • Nazal epitelyal yüzeyin bir beta adrenerjik agonist olan isoproterenol ve klor içermeyen bir solüsyon ile birlikte perfüzyonuna PD cevabı hiç olmaz ya da çok az olur; KFTR-ilişkili Cl- sekresyonunun olmadığını gösterir

12. KF’li ve normal NPD kayıtları

13. Nazal potansiyel fark (NPD) ölçümü-1 • Transepitelyal PD ölçümünün temel prensibi, insan vücudunun tüm alanlarında subkutan alan isoelektrik olduğundan, buradaki PD sıfır olarak referans alındığında, transepitelyal voltajın büyüklüğünün ve yönünün ölçülebileceğidir • Buna göre, vücutta herhangi bir yere yerleştirilmiş subkutanöz referans elektrod, nazal epitelin submukozal alanına yerleştirilen bir referans elektroda eşit olacaktır

14. Nazal potansiyel fark (NPD) ölçümü-2 • Sistem uygun olarak kurulduğunda, referans elektrod ile ölçüm elektrodu arasındaki voltaj, transepitelyal PD’yi yansıtır • Epitelin abrazyonu transepitelyal potansiyeli sıfıra düşürür; bu da transepitelyal PD gelişiminin bozulmamış bir epitelyal bütünlük gerektirdiğini gösterir • Lokal ilaç uygulanımları, epitelden aktif iyon transportunun doğası hakkında bilgiler sağlar

15. Amaçlar: • KF’li hasta grubunda ve KF olmayan kontrol grubunda NPD ölçümleri arasındaki farklılığı belirlemek • Ter testi yüksekliği olup KF klinik bulgularını göstermeyen hastalarda KF tanısını ekarte etmek • Atipik KF’li hastaları belirlemek

16. Metod-1 • Haziran 2005 ile Şubat 2006 tarihleri arasında ünitemize başvuran • klinik ve laboratuvar bulguları ile KF olduğu bilinen hastalar • kontrol grubu olarak ünitemizde takip edilen, KF olmayan hastalar çalışmaya dahil edilmiştir • Bu hastalara herhangi bir antibiyotik veya steroid almıyorken HÜTF Fizyoloji ABD’nda NPD ölçümü uygulanmıştır

17. Bulgular-1

18. Kontrol grubundaki bir hastanın NPD ölçümü kaydı

19. KF’li bir hastanın NPD ölçümü kaydı

21. Bulgular-2 ***Değerlendirmede Amilorid, OCl ve isoproterenol ile yapılan ölçümler değil bunlara verilen cevap önemlidir. ΔAmil=Amiloride verilen cevap, ΔOCl=OCl’a verilen cevap, Δiso=isoproterenole verilen cevap

23. Sonuçlar-1 • KFTR disfonksiyonunu in vivo gösterebilen NPD ölçümü KF tanısı için güvenilir bir testtir • NPD ölçümü ile KF tanısıyla takip ettiğimiz hastalarımızın tanısı doğrulanmıştır • Bu test ile atipik bulguları olan hastalar da ayırtedilebilmektedir

24. Sonuçlar-2 • KF’ye neden olan 1500’ün üzerinde mutasyon tanımlandığından hastalarımızın tümünde KF mutasyonunun gösterilmesi mümkün olmamaktadır • Terde klor konsantrasyonları normal veya sınırda olan veya • iki KF mutasyonu gösterilemeyen hastalarda iki ayrı günde ölçülen nazal potansiyel farkın anormal olması KFTR disfonksiyonunun bir kanıtıdır