Inflammatory and Antioxidant Activity Measurement at Tissue Level in Patients With Nasal Polyposis

Abstract

Çalışmamızda, kliniğimizde tedavi edilen nazal polipozisli (NP) hastalardan alınan biyopsi örneklerinde inflamatuvar yanıtı gözlemlemek için; tümor nekroz faktör alfa (TNF-α), interlökin-1 beta (IL-1β), interlökin 6 (IL-6), progstaglandin E2 (PGE2) ve nitrik oksit (NOx), lipid peroksidasyonu için; malondialdehit (MDA) düzeylerine, antioksidan sistem için; süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), paraoksonaz-1 (PON1) ve arilesteraz aktivitesi (ARE), glutatyon (GSH) düzeylerine, protein oksidasyonunu gözlemlemek için protein karbonil (PCO), total (T-Tiyol) ve serbest tiyol (S-Tiyol) düzeylerine ve DNA oksidasyonu için 8-hidroksi deoksiguanozin (8-OH dG) düzeylerine bakılmıştır. Bu çalışmamız eşliğinde ölçülecek bu parametrelerin nazal polipozisin etiyopatogenezine katkısı ve tedavi sürecine yol göstermesi amaçlanmıştır. Bu çalışma Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tıp Faültesi Dursun Odabaş Tıp Merkezi Kulak Burun Boğaz Hastalıkları polikliniğine başvuran 18-65 yaş aralığında toplam 50 hasta ve 50 kontrol gurubundan oluşmaktaydı. Kliniğimize başvuran, NP tanısı konulan hastalar ve kontrol grubu olarak septorinoplasti nedeni ile opere edilen (kontrol grubu) kişiler çalışmaya alınmıştır. Kontrol grubu, kliniğimizde yapılan muayenelerinde herhangi nazal mukozal patoloji saptanmayan ve kronik sistemik ve allerjik hastalığı bulunmayan estetik amaçlı septorinoplasti ameliyatı olan sağlıklı kişilerden seçilmiştir. Nazal pasajda polipe yol açan NP dışı patolojileri (inverted papillom, antrokoanal polip, karsinom, sarkomlar, ensefalosel, piyojenik granülom, anjiyofibrom) olan hastalar ve ayrıca Churg-Strauss Sendromu, kistik fibrozis, Kartagener Sendromu, immün yetmezliği olan hastalar çalışmaya alınmadı. Ayrıca antioksidan ve oksidan ölçümü yapılması planlandığı için alkol ve/veya sigara kullanan, kanseri bulunan, kontrolsüz diyabeti olan, antioksidan düzeylerini etkileyecek ilaç kullanımları bulunan hastalar çalışmaya alınmadı. Çalışmamıza yaş ortalaması 37±16 yıl olan 62 (%62)'si erkek ve 38 (%38)'i kadın olmak üzere toplam 100 kişi alındı. Kontrol ve NP grupları arasında yaş ve cinsiyet dağılımı açısından anlamlı farklılık saptanmadı (p>0.05). Çalışmamızda NP grubu ile kontrol grubu arasında hemogram ve biyokimyasal parametreler benzer saptandı (p>0.05). NP tanılı hastalarda TNF-α düzeyi kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (163.414±34.776 pg/mL'e karşın 138.004±32.752 pg/mL) (p<0.001). IL-1β düzeyi NP grubunda kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (17.774±3.915 pg/mL'e karşın 14.634± 3.278 pg/mL) (p<0.001). NP tanılı hastalarda IL-6 düzeyi kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (94.641±22.92 pg/mL'e karşın 75.715±18.348 pg/mL) (p<0.001). NP tanılı hastalarda PGE2 düzeyi kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (36.915±8.661 ng/mL'e karşın 28.726±5.392 ng/mL) (p<0.001). NP tanılı hastalarda 8-OH dG düzeyi kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (4.863±2.08 ng/mg-kre karşın 3.823±1.417 ng/mg-kre) (p=0.004). NP tanılı hastalarda NOx düzeyi kontrollere göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (117.463±16.403 μmol/g'e karşın 92.935±11.885 μmol/g) (p<0.001). Kontrol grubunun katalaz düzeyi NP tanılı hastalara göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (92.935±11.885 MU/L'e karşın 84.377±29.558 ) (p<0.001). Kontrol grubunun SOD düzeyi NP tanılı hastalara göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (p<0.001) (15.821±3.438 g/mL'e karşın 11.73±2.675 g/mL). NP tanılı hastalarda ortalama PCO düzeyi [Medyan: 38.958 (33.783-50.645)] saptanır iken, kontrol grubunda PCO düzeyi [Medyan: 31.955 (28.153-35.683)] saptandı. NP tanılı hasta grubunun PCO düzeyi kontrol grubuna göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (42.383±10.858 nmol/mg-doku karşın 32.842±7.338 nmol/mg-doku) (p<0.001). Nazal polipozis tanılı hasta grubunun T-Tiyol düzeyi kontrol grubuna göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (48.378±17.802 mmol/dL'e karşın 45.126±13.291 mmol/dL) (p<0.001). NP tanılı hasta grubunun S-Tiyol düzeyi kontrol grubuna göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (24.57±10.179 mmol/dL'e karşın 24.368±7.177) (p<0.001). Kontrol grubunda ölçülen GSH düzeyi NP tanılı hastalara göre anlamlı şekilde yüksek saptandı (7.662±1.848 mmol/g-protein'e karşın 6.7±1.729 mmol/g-protein) (p=0.008). Nazal polipozis tanılı hasta grubu ile kontrol grubunda ölçülen PON1 düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı (p=0.146). NP tanılı hasta grubu ile kontrol grubunda ölçülen ARE düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı (p=0.554). NP tanılı hasta grubu ile kontrol grubunda ölçülen nötrofil lenfosit oranı (NLO) açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı (p=0.501). NP tanılı hastalarda, kontrol grubunda ve hastaların tümünde ölçülen TNF-α düzeyleri ile IL1β, IL-6 ve PGE2 düzeyleri arasında pozitif yönlü orta ve güçlü düzeyde korelasyon olduğu saptandı III (p<0.001). NOx düzeyleri ile PCO arasında yüksek düzeyde pozitif yönlü korelasyon olduğu saptandı (r=0.623, p<0.001). IL-6 için kesme değeri 80 alındığında NP ve kontrol grubunu ayırmadaki duyarlılığı %82, özgüllüğü %64, pozitif prediktif değer (PPD) %77 ve negatif prediktif değer (NPD) ise %68 saptandı [AUC±Sh: 0.766±0.047, %95 OO: 7.147 (2.912-17.542)] (p<0.001). PGE2 için kesme değeri >34 alındığında NP ve kontrol grubunu ayırmadaki duyarlılığı %64, özgüllüğü %86, PPD %64 ve NPD ise %86 saptandı [AUC±Sh: 0.795±0.044, %95 OO: 0.35 (0.203-0.602)] (p<0.001). NOx için kesme değeri 100 alındığında NP ve kontrol grubunu ayırmadaki duyarlılığı %90, özgüllüğü %76, PPD %88 ve NPD ise %76 saptandı [AUC±Sh: 0.89±0.031, %95 OO: 23.222 (7.951-67.823)] (p<0.001). SOD için kesme değeri 14 alındığında NP ve kontrol grubunu ayırmadaki duyarlılığı %20, özgüllüğü %24, PPD %82 ve NPD ise %74 saptandı [AUC±Sh: 0.18±0.042, %95 OO: 12.965 (4.969-33.831)] (p<0.001). Sonuç olarak NP tanılı hastalarda TNF-α, IL-1β, IL-6, PGE2, 8-OH dG ve NOx düzeyleri kontrol grubundan anlamlı şekilde yüksek saptandı. Katalaz, SOD ve GSH düzeyleri ise kontrol grubunda NP grubuna göre anlamlı şekilde yüksekti. Bununla birlikte ARE, NLO ve PON1 düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı. NP patogenezinde ve prognozunda etkili olan inflamatuvar ve antioksidan yanıtın ugun şekilde düzenlenmesine yardımcı olacak medikal çözümlerin etkili olacağını düşünmekteyiz. Bu konuda daha uzun süreli takipli ve farklı nazal patolojilerin değerlendirildiği çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Anahtar kelimeler: Nazal polip, antioksidan aktivite, TNF-α, NOx, inflamasyon, oksidatif stresIn our study, to observe the inflammatory response in biopsy samples taken from patients with nasal polyposis (NP) treated in our clinic; tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1β), interleukin 6 (IL-6), progstaglandin E2 (PGE2) and nitric oxide (NOx) for lipid peroxidation; for malondialdehyde (MDA) levels, antioxidant system; superoxide dismutase (SOD), catalase, paraoxonase and aryl esterase activity (ARE), glutathione (GSH) levels, protein carbonyl (PCO), total and free thiol levels to monitor protein oxidation, and 8-hydroxy deoxyguanosine (8-OH) for DNA oxidation dG) levels will be checked. In this study, it is aimed that these parameters, which will be measured, contribute to the etiopathogenesis of NP and guide the treatment process. This study was carried out in a total of 100 patients aged 18-65 years who applied to Yüzüncü Yıl University Dursun Odabaş Medical Faculty Ear Nose and Throat outpatient clinic. Patients who applied to our clinic and were diagnosed with NP and concha bullosa were included in the study. The control group was selected from individuals who underwent aesthetic septorhinoplasty for aesthetic purposes, who did not have any nasal mucosal pathology in their examinations in our clinic and who did not have chronic systemic and allergic diseases. Patients with non-NP pathologies (inverted papilloma, antrochoanal polyp, carcinoma, sarcomas, encephalocele, pyogenic granuloma, angiofibroma) causing polyps in the nasal passage, as well as patients with Churg-Strauss Syndrome, cystic fibrosis, Kartagener Syndrome, and immunodeficiency were excluded from the study. In addition, because it was planned to measure antioxidant and oxidant, patients who used alcohol and/or cigarettes, had cancer, had uncontrolled diabetes, and were using drugs that would affect their antioxidant levels were not included in the study. A total of 100 subjects, 62 (62%) men and 38 (38%) women, with a mean age of 37±16 years, were included in our study. No significant difference was found between the control and NP groups in terms of age and gender distribution (p>0.05) . In our study, hemogram and biochemical parameters were found to be similar between the NP group and the control group (p>0.05). TNF-α levels were found to be significantly higher in patients with NP compared to control group (163.414±34.776 pg/mL vs. 138.004±32.752 pg/mL)(p<0.001). The IL-1β level was found to be significantly higher in the NP group compared to the control group (17.774±3.915 pg/mL vs. 14,634±3.278 pg/mL)(p<0.001). IL-6 level was found to be significantly higher in patients diagnosed with NP compared to control group (94.641±22.92 pg/mL versus 75.715±18.348 pg/mL) (p<0.001). The PGE2 level was found to be significantly higher in patients diagnosed with NP compared to controls (36.915±8.661 ng/mL versus 28.726±5.392 ng/mL) (p<0.001). The 8-OH dG level was found to be significantly higher in patients with NP compared to controls (4.863±2.08 ng/mg-cre vs. 3.823±1.417 ng/mg-cre) (p=0.004). The NOx level was found to be significantly higher in patients with NP compared to controls (117.463±16.403 μmol/g vs. 92.935±11.885 μmol/g) (p<0.001). The catalase level of the control group was found to be significantly higher than the patients with NP (92.935±11,885 MU/L versus 84.377±29.558 ) (p<0.001). The SOD level of the control group was found to be significantly higher than the patients with NP (p<0.001) (15.821±3.438 g/mL versus 11.73±2.675 g/mL). While the mean PCO level [Median: 38.958 (33.783-50.645)] was found in patients with NP, the PCO level [Median: 31.955 (28.153-35.683)] was found in the control group. The PCO level of the NPdiagnosed patient group was found to be significantly higher than the control group (42.383±10.858 nmol/mg-tissue versus 32.842±7.338 nmol/mg-tissue) (p<0.001). T-Thiol level of the NP group was found to be significantly higher than the control group (48.378±17.802 mmol/dL versus 45.126±13.291 mmol/dL) (p<0.001). The S-Thiol level of the patient group diagnosed with NP was found to be significantly higher than the control group (24.57±10.179 mmol/dL vs. 24.368±7.177) (p<0.001). The GSH level measured in the control group was found to be significantly higher than the patients diagnosed with NP (7.662±1.848 mmol/g-protein versus 6.7±1.729 mmol/g-protein) (p=0.008). There was no significant difference between the groups in terms of PON1 levels measured in the NP group and the control group (p=0.146). There was no significant difference between the groups in terms of ARE levels measured in the NP-diagnosed patient group and the control group (p=0.554). There was no significant difference between the groups in terms of neutrophil lymphocyte ratio (NLR) measured in the NP-diagnosed patient group and the control group (p=0.501). A positive, moderate and strong correlation was found between TNF-α levels and IL-1β, IL-6 and PGE2 levels measured in patients with V NP, in the control group, and in all patients (p<0.001). A high level of positive correlation was found between NOx levels and PCO (r=0.623, p<0.001). When the cut-off value for IL-6 was taken as 80, the sensitivity in separating the NP and control groups was 82%, the specificity was 64%, the PPV was 77%, and the NPD was 68% [AUC±Sh: 0.766±0.047, 95% OR: 7.147 (2.912-17.542) ] (p<0.001). When the cut-off value for PGE2 was >34, the sensitivity in separating the NP and control groups was 64%, the specificity was 86%, the PPD was 64%, and the NPD was 86% [AUC±Sh: 0.795±0.044, 95% OR: 0.35 (0.203-0.602)] (p<0.001). When the cut-off value was taken as 100 for NOx, the sensitivity was 90%, the specificity was 76%, the PPD was 88%, and the NPD was 76% [AUC±Sh: 0.89±0.031, 95% OO: 23.222 (7.951-67.823)] ( p<0.001). When the cut-off value for SOD was 14, it was found to have 20% sensitivity, 24% specificity, 82% PPV, and 74% NPV in separating the NP and control groups [AUC±Sh: 0.18±0.042, 95% OR: 12,965 (4.969-33.831)] ( p<0.001). As a result, TNF-α, IL-1β, IL-6, PGE2, 8-OH dG and NOx levels were found to be significantly higher than the control group in patients with NP. Catalase, SOD and GSH levels were significantly higher in the control group than in the NP group. However, there was no significant difference between the groups in terms of ARE, NLR and PON1 levels. We think that medical solutions that will help regulate the inflammatory and antioxidant response, which are effective in the pathogenesis and prognosis of NP, will be effective. In this regard, there is a need for studies with longer follow-up and evaluation of different nasal pathologies. Key words: Nasal polyp, antioxidant activity, TNF-α, NOx, inflammation, oxidative stress.