ÖZ
Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu (DEHB) dikkat eksikliği, hiperaktivite ve dürtüsellik ile karakterize, çocuk ve ergenlerde sık görülen nörogelişimsel bozukluklardan biridir. Nöroinflamasyon beyin gelişimini inflamazom aktivasyonu üzerinden etkileyerek nörogelişimsel hastalıklara neden olabilir. İnflamasyon yanıtı ile ilişkili olarak tanımlanan hücre içi multimerik protein komplekslerine inflamazom adı verilir. Etiyolojide inflamazom ve ilişkili olarak nöroinflamasyon üzerinden ortaya çıkan epigenetik değişikliklerin rol oynayabileceği düşünülse de bu alanda yapılan çalışmalar oldukça sınırlıdır. Bunun yanında inflamazomların tanıda biyobelirteç olarak kullanılabileceği ve inflamazom inhibisyonu üzerinden tedavi seçeneklerinin DEHB tanılı bireylerde umut vaat edici tedavi seçeneklerinden olabileceği düşünülmektedir. Bu derlemede DEHB etiyolojisinde, nöroinflamasyon ve inflamazomların DEHB ile ilişkisi tartışılacaktır.
Giriş
Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu (DEHB) dikkat eksikliği, hiperaktivite ve dürtüsellik ile karakterize, çocuk ve ergenlerde sık görülen nörogelişimsel bozukluklardan biridir.1 Süreğen bir gidiş gösterir.2 Çocuk ve ergen yaş grubunda görülme oranı %1,0 ila 7,0 oranında değişkenlik göstermektedir.3 Akademik başarısızlık, alkol ve madde bağımlılığı riski, sık sık kaza geçirme gibi olumsuz sonuçlara yol açarak hem aile hem toplumlar için belirgin ekonomik yük oluşturmaktadır.4-8
Çocukluk çağı DEHB’sinde genetik kalıtılabilirlik oranı %75,0 civarındadır.9 Etiyolojide genetiğin önemli rolü olduğu ikiz çalışmalarında gösterilmiştir. Yazında genetik faktörlerin DEHB etiyolojisine katkısına dair birçok çalışma bulunmaktadır. DEHB etiyolojisinin multifaktöriyel ve poligenik olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte; poliklorürlü bifeniller ve kurşun maruziyeti, gebelikte organofosfat ester maruziyeti, düşük doğum ağırlığı, prenatal nikotin maruziyeti, stres ve alkol gibi çevresel faktörler de DEHB’nin görülme sıklığını artırır.10-15
Dopaminerjik, serotonerjik ve glutamat sinyal yolakları, sinaptik vezikül, nörit büyümesi, hücresel adezyon yolakları gibi biyolojik mekanizmaların DEHB etiyolojisinde rol aldığı gösterilmiştir.16 DEHB’nin genom çapında ilişkilendirme çalışmalarında ise hücreler arası iletişim, oksidatif stres yanıtı, çok hücreli organizma gelişimi, sinir sistemi gelişimi ile ilişkili genler DEHB etiyolojisinde öne çıkmaktadır.17 DEHB aday genlerin analizinde ise sinaptik iletim, katekolamin metabolik süreçleri, hücre göçü, G-protein sinyal yolakları DEHB etiyolojisi ile ilişkilendirilmiştir.18
Erişkinlerde DEHB görülme sıklığı çocuklara oranla daha azdır.19 Çocukluk çağında DEHB tanısı alan bireylerin %15,0’ında belirtiler devam ederken, %40,0’ında kısmi düzelme, %40,0’ında ise tam düzelme gözlenir.20, 21 Çocukluk çağı DEHB ile erişkin dönem DEHB etiyolojisinde farklı gen varyantlarının rol alabileceği gösterilmiştir.22 Bu sonuçlar nörogelişimsel bir bozukluk olan DEHB’nin görünümünde yaşla birlikte olan değişikliklerin gen-çevre etkileşimleri ve epigenetik mekanizmalar ile açıklanabileceğini düşündürmektedir.
Genetik bağlantı çalışmaları, aday gen ilişkilendirme çalışmaları, genom çapında ilişkilendirme çalışmaları, gen varyant çalışmaları, tedavi yanıtı ile ilişkili gen çalışmalarında DEHB etiyolojisine yönelik birçok aday molekül gösterilmiştir.23 Ancak son zamanlarda gen-çevre etkileşimleri daha çok vurgulanmaktadır. Çünkü tek bir etiyolojik faktöre bağlı olmaksızın DEHB etiyopatogenezinde mevcut aday genlerin çevre etkileşimleri ile etkinleşebileceği düşünülmektedir.24 DAT1, DRD4, COMT ve ADGRL3 gibi aday genler ile prenatal sigara kullanımı, gebelikte alkol kullanımı, düşük doğum ağırlığı, doğumun gerçekleştiği mevsim, maternal stres gibi çevresel faktörlerin etkileşimi araştırmalarda çalışılmıştır. Ancak elde edilen veriler genellikle birbiriyle tutarsız bulunmuştur.25-32
Bu derleme ile 2000-2022 yılları arasında “PubMed”, “Medline”, “Google Scholar” arama motorlarında “inflammasome”, “ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder)”, “inflammation”, “epigenetics” anahtar kelimelerinin kullanıldığı araştırma makalesi, derleme ve sistematik derlemeler taranmıştır. Bu tarama sonrası toplam 335 İngilizce makaleye ulaşılarak ayrıntılı değerlendirme sonrası toplam 53 makale üzerinden DEHB etiyolojisinin inflamasyon ve enflamozom kompleksleri açısından aydınlatılması amaçlanmıştır.
DEHB’de Epigenetik ve Transkripsiyonel Değişiklikler
Epigenetik mekanizmalar, doku özelleşmesi yanı sıra hücre çoğalması ve farklılaşması gibi süreçleri yönlendirerek doğum öncesi gelişimin düzenlenmesinde rol oynar. Epigenetik değişiklikler kısmen çevresel faktörlere bağlıdır ve gen ekspresyonu modülasyonu ile fenotipi etkileyebilir. DEHB’nin altında yatan nedenler belirsiz kaldığından, epigenetik değişiklikler, gen ekspresyonu açısından çevrenin rolünü hesaba katar. Bazı çevresel koşullar veya dalgalanmalar, genomun epigenetik değişikliklerini uyarabilir. Bu nedenle, epigenetik mekanizmalar, DEHB’ye yol açan karmaşık nörobiyolojiyi ve görülme sıklığının artışını, çocuk ve ergenlerde yaygınlık farklılığını açıklamak için umut verici adaylardır.
Epigenetik kavramı, DNA’nın nükleotid dizisinde herhangi bir değişim olmadan gen ifadesinde ve işlevinde değişikliklere neden olan kromatin yapısı değişikliklerini ifade eder. Organizmanın gelişim sürecinde epigenetik mekanizmalar çevresel etkilere bağlı olarak gen ifadesinde değişikliklere neden olmaktadır. İnsan genomunun yaklaşık %80,0’inde RNA transkripsiyonu gerçekleşmekte ancak bu transkriptlerin %2,0’sinden azı protein olarak ifade edilmektedir. Kalan transkriptler ise protein kodlamak yerine gen ifadesinin değişimine katkıda bulunmaktadır.33
Bir açık okuma çerçevesi bulunmayan ve proteine çevrilemeyen RNA transkriptlerine kodlamayan RNA (ncRNA) adı verilmiştir. Kodlamayan RNA’lar transkripsiyon düzeyinde gen ekspresyonu, RNA işlemleme ve translasyonu düzenler.34 Kodlamayan RNA’ların nörogelişimsel bozukluklarda değişen gen ekspresyonları ve hastalığın seyri ile ilişki göstermesi nedeniyle, ncRNA’lar yeni ilaç geliştirme çalışmalarının hedef moleküllerinden biri olarak değerlendirilmektedir. Kodlamayan RNA’lar ile DEHB arasındaki ilişkiyi değerlendiren çalışmalar çoğunlukla miRNA üzerine yoğunlaşmıştır. DEHB tanılı olgular ile kontrolleri karşılaştıran bir araştırmada 134 miRNA çalışılmış ve miR-34b/c lokusu ile DEHB arasında anlamlı ilişki olduğu; ayrıca DEHB tanılı bireylerin beyaz kan hücrelerinde miR-34c-3p’nin aşırı üretildiği bildirilmiştir.35 Ayrıca çalışmalarda plazmada birçok miRNA ile DEHB ilişkisi gösterilmiştir.36-38 Ancak bu ncRNA’ların beyin ve periferik dokudaki ekspresyonları farklılık gösterdiği için psikiyatrik bozukluklarda biyobelirteç olarak rolleri tartışmalıdır.39 Bunun yanında ncRNA’lar nöroinflamasyon ile ilişkili olarak inflamazom aktivitesini düzenleyerek DEHB belirtilerini ortaya çıkarabilir.
DEHB ve İnflamasyon
Nöral dokuda inflamasyon mikroglia, astrosit, sitokin, kemokin ve ilişkili moleküler süreçler ile ilişkidir. Bu değişiklikler bakteri, parazit, virüs gibi enfeksiyöz ajanlara karşı inflamatuvar yanıtla sınırlı değildir. Nöroinflamasyon, mikroglial aktivasyon veya nöral immün aktivasyon anlamına gelir.40 Nöroinflamasyon beyin gelişimini etkiler ve glial aktivasyon, artmış oksidatif stres, normalden farklı nöronal gelişim, azalmış nörotropik faktörler ve nörotransmitter işlevlerinde değişiklikler aracılığı ile nörogelişimsel hastalıklara neden olabilir.41-44
DEHB etiyolojisinde inflamasyon ilişkili durumların rolüne dair kanıtlar bulunmaktadır. Çalışmalarda DEHB ile IL-1RA geni ve gen ekspresyonu, hücre adezyonu ve inflamasyonda görevli genler arasında ilişki gösterilmiştir.45, 46 Bununla birlikte; egzema, astım, romatoid artrit, tip 1 diyabetes mellitus, hipotiroidi gibi atopik immün hastalıklarda DEHB sıklığının arttığı bulunmuştur.47-50 Metaanalizlerde DEHB ile atopik immün hastalıklar arasında ilişki gösterilmekle birlikte bu ilişkinin gücüne dair net veriler elde edilememiştir. Metaanalizlerde en tutarlı ilişki çevresel dokularda enflamasyon ile DEHB arasında saptanmıştır.51, 52 Bir sistematik derlemede; DEHB tanılı kişilerde sitokin gen polimorfizmi, periferik kan sitokin düzeylerini karşılaştıran çalışmalar değerlendirilmiş; DEHB’de inflamasyonun rolü olabileceği belirtilmiştir.53
Metilfenidat tedavisi alan DEHB tanılı çocuklar ile tedaviye başlamamış DEHB tanılı çocuklarda plazma sitokin düzeyini karşılaştıran bir çalışmada; etkin tedavi ile birlikte düzelen semptomlar ile sitokin düzeylerinin de azaldığı bildirilmiştir.54
Normal koşullarda kan-beyin bariyeri periferik immün hücrelerin santral sinir sistemine (SSS) geçişine izin vermez. Yaralanma veya belirgin psikolojik stres varlığında bu hücreler SSS'ye girerek nöron ve diğer glia hücrelerinin işlevlerinde değişiklik yapabilir.55 Periferik monositlerin kan beyin bariyerini geçebildiği maternal immün aktivasyon ile bebeğin kan beyin bariyerinde periferik monositlerin görüldüğü çalışmalar ile de desteklenmiştir.56
Prenatal inflamasyon ile sonraki süreçte bebeğin davranışsal değişiklikleri arasındaki ilişki oldukça önemlidir. Maternal immün aktivasyonun gebelikte başladığı hayvan modeli çalışmalarında prenatal enfeksiyon ile bebekte oluşan anksiyete benzeri davranışlar, uzun süreli dikkat, bilişsel esneklik ve sosyal davranışlarda değişiklikler gözlenmiş olup maternal inflamasyonun nöronal gelişime etki edeceği düşünülmüştür.57-62 Bununla birlikte; gebeliğin ikinci üç aylık döneminden postnatal 48-72. aya kadar süren bir kohort çalışmasında gebeliğin üçüncü üç ayında ölçülen sitokin düzeylerinin postnatal 48-72 ay arasında DEHB semptomlarını yordayacağı bulunmuştur. Maternal prenatal sitokin düzeylerinin DEHB riski açısından bir biyobelirteç olabileceği düşünülmüştür.63 Bununla birlikte ilk ve ikinci üç ay erken dönemde ölçülen maternal C-reaktif protein (CRP) düzeyinin çocuklarda DEHB ile ilişkisini değerlendiren bir kohort çalışmasında erken dönem CRP düzeyi ile DEHB belirtileri arasında anlamlı ilişki bulunamamıştır. Bu durum, gebeliğin geç dönemlerindeki inflamasyon ile DEHB belirtilerinin daha çok ilişkili olabileceği şeklinde açıklanmıştır.64 Etiyolojiye yönelik araştırmalar, DEHB’de çok sayıda erken dönem çevresel risk faktörünün intrauterin inflamasyonu artırdığını göstermiştir. Gelişim dönemlerinde maruz kalınan nöroinflamasyonun DEHB patofizyolosinde rol oynayabileceği düşünülmüştür.65-67
İnflamazom
Herhangi bir patojen veya doku yaralanması durumunda doğal bağışıklık sistemi harekete geçer. Doğal bağışık yanıtı ortaya çıkaran faktörler; patojen ilişkili moleküler protein (PAMPs) ve non-mikrobiyal tehlike ilişkili protein (DAMPs) olarak adlandırılır. Hücresel distresi gösteren, enfeksiyöz ajan (PAMPs) veya hasar ilişkili (DAMPs) bileşikleridir. İnflamazom ilk kez 2002 yılında aktive olmuş immün hücrelerin sitoplazmasında proinflamatuvar kaspazların proteolitik aktivasyonuna önderlik eden supramoleküler yapı olarak tanımlanmıştır.68 İnflamasyon yanıtı ile ilişkili olarak tanımlanan hücre içi multimerik protein komplekslerine inflamazom adı verilir. Tanımlanan inflamazom kompleksleri şunlardır; NLRP1, NLRP3, IPAF, IFI16, NLRC4 ve AIM2.
İnflamazom aktivasyonu, konağın savunmasını göstermekle birlikte hücreyi hasardan korumak için de gereklidir. İnflamazom aktivasyonu bakteri, virüs, mantar, parazit gibi patojen ilişkili aktifleyici sinyaller veya doku hasarı ile gerçekleşir. Doku hasarı ile ilişkili hücre içi sinyaller iyon çıkışı, mitokondriyal işlev bozukluğu, reaktif oksijen metabolitleri ve sterol biyosentezi ve glikoliz ile ilişkili metabolik faktörler olarak sınıflandırılmıştır.
Bazı sitoplazmik patern tanıyıcı reseptörler (PRR); inflamazom toplama, bulma becerisine sahiptir ve protein bölge yapısına göre sınıflandırılır. İnflamazom toplayıcı PRR makrofajlar, dentritik hücreler, nötrofiller ve epitelyal hücrelerden salınır. İnflamazom aktivasyonunda son yolak inflamatuvar kaspaz aktivasyonudur. Kaspaz aktivasyonu ile interlökin-1beta (IL-1beta) ve/veya IL-18 gibi proinflamatuvar sitokinlerin proteolitik aktivasyonu olur. Özellikle IL-18’in inflamasyonun aktivasyonu ve düzenlenmesinde önemli rol aldığı düşünülmektedir. Aktif inflamazom, IL-1 ailesi sitokinleri (IL-1beta ve IL-18) salınımı yapar. Apoptoz ve proptoz de aktif inflamazomun işlevlerindendir. İnflamazom aktivasyonu ateşleme basamağında posttranskripsiyonel ve posttranslasyonel olarak düzenlenir.69, 70
İnflamazomların epigenetik olarak posttranskripsiyonel düzenlenmesi çalışmalarda gösterilmiştir. DNA metilasyonu ve histon asetilasyonu gibi epigenetik faktörlerin mikobakteri tuberculosis enfeksiyonunda ve bortezomibin başlattığı nöropatide NLRP3 mRNA ekspresyonunu düzenlediği bulunmuştur. Bağırsak inflamasyonu, akut akciğer zedelenmesi, nöroinflamasyon, Parkinson hastalığı, koroner kalp hastalığı, oral skuamöz hücreli karsinom gibi patolojilerde miRNA’ların inflamazom inhibisyonu yaparak epigenetik değişikliklere sebep olduğu gösterilmiştir.71 Yazında DEHB ve inflamazom aktivitesi üzerinden ncRNA’lar ile ilgili yapılmış çalışma bulunmamaktadır ancak prenatal beyin gelişiminde inflamazom aktivitesi ve epigenetik değişimler olabileceği gösterilmiştir. Gelişmekte olan striatum ve talamustaki mikroglialar kaspaz-1 aktivasyonu ve inflamazom aktivasyonu ile proptoza uğrar. Fetal beyin gelişimi sırasında proptoz, zaman ve konuma göre değişkenlik gösterir ve kaspaz-1 bağımlıdır. Bir hayvan çalışmasında kaspaz-1 veya inflamazom düzenleyici NLRP3, IL-1R ve Gasdermin yokluğunda hipeaktivite, dikkatsizlik ve dürtüsellik ile karakterize davranışsal değişiklikler gözlenmiştir. Bununla birlikte NLRP3 inhibitör enjeksiyonu ile DEHB benzeri belirtilerin oluştuğu ve kaspaz-1’in re-ekspresyonu ile birlikte DEHB belirtilerinin ortadan kalktığı gösterilmiştir. Mikroglial inflamazom aktivitesi ve proptozun normal gelişim için gerekli olduğu, bu yolaktaki sapmaların DEHB için bir risk faktörü oluşturabileceği düşünülmüştür.72
Önceki çalışmalarda depresyon, bipolar, şizofreni, postpartum depresyon gibi psikiyatrik bozukluklarda erişkinlerde inflamazom aktivitesi gösterilmiştir.73-78 Postmortem yapılmış bir çalışmada NLRP3 inflamazomun nöroinflamasyonu tetikleyerek depresyon benzeri belirtiler oluşturduğu bildirilmiştir.79 Başka bir çalışmada ise fluoksetinin NLRP3-ASC inflamazom aktivitesini durdurduğu bulunmuştur.80 NLRP3 bağımlı proptoz inhibisyonunun depresyon tedavisinde seçenek olabileceği düşünülmüştür.81
DEHB tanılı çocuklarda inflamazom komplekslerinin değerlendirildiği bir çalışmada; AIM2 ve NLRP3 inflamazomlarının artırılarak düzenlenmesi ile IL-1beta ve IL-18 gibi inflamatuvar sitokin üretiminin arttığı, antiinflamatuvar özellikteki IL-33’ün ise azaldığı gösterilmiştir.82
Sonuç
Sonuç olarak; yazında DEHB ve nöroinflamasyon ilişkisi oldukça sık olarak çalışılsa da DEHB ve nöroinflamasyon etiyolojisi üzerinden çocuklarda ve yetişkinlerde inflamazom aktivitesini değerlendiren çalışma bulunmamaktadır. Bugüne kadar yapılmış çalışmalar belirli inflamazomların tanıda biyobelirteç olarak kullanılabileceğini ve inflamazom inhibisyonu üzerinden tedavi seçeneklerinin DEHB tanılı bireylerde umut vaat edici tedavi seçeneklerinden olabileceğini düşündürmektedir. İlerleyen yıllarda bu alanda yapılacak çalışmalar inflamazomların DEHB tanısında ve tedavisinde önemli bir seçenek olarak yer alıp alamayacağını gösterecektir.
Dipnot
Yazarlık Katkıları
Cerrahi ve Tıbbi Uygulamalar: B.Ş., N.C.B., Konsept: B.Ş., N.C.B., Dizayn: B.Ş., N.C.B., Veri Toplama veya İşleme: B.Ş., Analiz veya Yorumlama: B.Ş., N.C.B., Literatür Arama: B.Ş., Yazan: B.Ş., N.C.B.
Çıkar Çatışması: Bu makalenin yazarlarından biri olan Nagihan Cevher Binici, Çocuk ve Gençlik Ruh Sağlığı Dergisi'nin Editörler Kurulu üyesidir. Ancak, makalenin editöryal kararının herhangi bir aşamasında yer almamıştır. Bu makaleyi değerlendiren editörler farklı kurumlardan gelmektedir. Diğer yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemişlerdir.
Finansal Destek: Yazarlar tarafından finansal destek almadıkları bildirilmiştir.