Biküspit aort kapak hastalığı olan Türk çocuklarında BMP-2, BMP-4 ve SMAD6 gen polimorfizmlerinin belirlenmesi

Abstract

Biküspit aort kapağı (BAK), üç aort kapak yaprakçığından ikisinin yapışıklığı ile ortaya çıkan en yaygın aort kapak anomalisidir. Biküspit aort kapak patogenezinde sporadik ya da sendromik bazı genlerin rol oynadığı tanımlanmıştır. Biküspit aortik kapak hastalığında genetiğin rolü bildirilmesine karşın, bu hastalığın patogenezini açıklayan tek bir gen modeli bulunamamıştır. Bu çalışmada; biküspit aort kapak oluşumunda rol oynayabileceği düşünülen, Türk çocuklarındaki BMP-2, BMP-4 ve SMAD6 gen bölgelerini araştırmayı hedefledik. Bu amaçla çalışmamıza 147 biküspit aort kapaklı ve 90 sağlıklı çocuk alındı. Çalışmaya alınan tüm çocuklarda ekokardiyografik inceleme yapıldı. Biküspit aort kapak tipi, kapak fonksiyonu, eşlik eden koarktasyon ve asendan aort dilatasyonu değerlendirildi. Kapak açılımları sup-inf (Tip-1) ve sol-sağ (Tip-2 ve Tip-3) olarak belirlendi. Hasta ve kontrol grubundan BMP-2, BMP-4 ve SMAD6 izolasyonu için periferik kan örnekleri alındı. Genetik incelemeler Sanger dizi analiziyle yapıldı.Biküspit aortik kapak ve kontrol grupları arasında yaş ve cinsiyet açısından farklılık olmamakla birlikte biküspit aort kapaklı erkekler kızlara göre daha fazlaydı (p>0,05). Aort kapak fonksiyonu açısından hastalar; kapak fonksiyonu normal olan, izole aort stenozu olan, izole aort yetmezliği olan ve kombine kapak disfonksiyonunun olduğu hastalar olarak dört gruba ayrılarak değerlendirildi. Aort stenozu (p=0,0001) ve aort yetmezliğinin (p=0,002) sol-sağ (Tip-2 ve Tip-3) kapak açılımı olan biküspit aort kapaklı hastalarımızda daha fazla olduğu görüldü. Ayrıca, sol-sağ kapak açılımlı hastalarda aort yetmezliği daha ağırdı (p=0,002). Biküspit aortik kapağa eşlik eden asendan aort dilatasyonu olan hastalarımızın tamamında kapak disfonksiyonu mevcuttu.Biküspit aortik kapaklı çocuklarda SMAD6 geninde iki ayrı gen bölgesinde (rs1555440093 ve rs1208514129) mutasyon saptandı. SMAD6 geni rs1555440093 mutasyonu bulunan hastalarda, aort stenozu görülme sıklığı (p=0,016¬), aort yetmezliği görülme sıklığı (p=0,001) ve kombine kapak disfonksiyonu görülme sıklığı (p=0,001) anlamlı olarak daha fazlaydı. Buna ek olarak, SMAD6 geni rs1555440093 mutasyonu olan hastalarda mutasyon saptanmayan hastalara göre orta-ağır şiddette aort stenozu (p=0,03) ile orta-ağır derecede aort yetmezliğinin (p=0,02) daha sık olduğu görüldü. SMAD-6 geninde rs1555440093 mutasyonu olan hastalarda mutasyon olmayan hastalara göre asendan aort dilatasyonu sıklığı 3,8 kat artmıştı [p=0,001 ve OR 3,8 (%95 CI; 2-6,3)]. SMAD-6 geni rs1208514129 mutasyonuna sahip olmanın ise, aort koarktasyonu görülme sıklığını 5 kat artırdığı saptandı [p=0,0001 ve OR 5,0 (%95 CI; 3,568-7,006)].Sonuç olarak; biküspit aort kapaklı Türk çocuklarında BMP-2 ve BMP-4 gen bölgelerinde herhangi bir mutasyon saptanmazken SMAD-6 geni rs1555440093 ve rs1208514129 bölgelerinde iki ayrı mutasyon varlığını saptadık. Yeni saptanan bu mutasyonların biküspit aort kapak hastalığının ve eşlik eden komplikasyonların önceden tahmin edilmesinde rol oynayabileceğini düşünmekteyiz.

Bicuspid aortic valve (BAV) is the most common aortic valve anomaly that occurs with the adhesion of two of the three aortic valve leaflets. It has been described that some sporadic or syndromic genes play a role in bicuspid aortic valve pathogenesis. Although the role of genetics in bicuspid aortic valve disease has been reported before, any single gene model that explains the pathogenesis of this disease has not been found. In this study; we aimed to investigate BMP-2, BMP-4 and SMAD6 gene regions in Turkish children, which are thought to play a role in bicuspid aortic valve formation.For this purpose, 147 children with bicuspid aortic valve and 90 healthy children were included in our study. Echocardiographic examination was performed in all children included in the study. Bicuspid aortic valve type, valve function, accompanying coarctation, and ascending aortic dilatation were evaluated. Aortic valve openings were determined as sup-inf (Type-1) and left-right (Type-2 and Type-3). Peripheral blood samples were taken from the patients and control groups for the isolation of BMP-2, BMP-4 and SMAD6. Genetic studies were done by Sanger sequence analysis.Although there was no difference in age and gender between the bicuspid aortic valve and control groups, males with bicuspid aortic valves were more common than females (p>0,05). In terms of aortic valve function, patients were divided into four groups as patients with normal valve function, isolated aortic stenosis, isolated aortic regurgitation, and combined valve dysfunction. Aortic stenosis (p=0,0001) and aortic regurgitation (p=0,002) were observed to be more common in patients with bicuspid aortic valve with left-right (Type-2 and Type-3) valve opening. In addition, aortic regurgitation was more severe in patients with left-right valve opening (p=0,002). All of our patients with ascending aortic dilatation accompanying bicuspid aortic valve had valve dysfunction.Mutations were found in two different gene regions of the SMAD6 gene (rs1555440093 and rs1208514129) in children with bicuspid aortic valve. The frequency of aortic stenosis (p=0,016), aortic regurgitation (p=0,001) and combined valve dysfunction (p=0,001) were significantly higher in patients with the SMAD 6 gene mutation rs1555440093. In addition, moderate-severe aortic stenosis (p=0,03) and moderate-severe aortic regurgitation (p=0,02) were more common in patients with rs1555440093 mutation in SMAD 6 gene than patients without this mutation. The frequency of ascending aortic dilatation was 3,8 times higher in patients with the rs1555440093 mutation in the SMAD-6 gene compared to patients without the mutation [p=0,001 and OR 3,8 (95% CI; 2-6,3)]. It was found that having the SMAD-6 gene with rs1208514129 mutation increased the incidence of aortic coarctation 5 times [p=0,0001 and OR 5,0 (95% CI; 3,568-7,006)]. In conclusion, while no mutations were detected in BMP-2 and BMP-4 gene regions in Turkish children with bicuspid aortic valve, we detected the presence of two different mutations in the SMAD-6 gene rs1555440093 and rs1208514129. We think that these newly detected mutations may play a role in predicting bicuspid aortic valve disease and accompanying complications.