Nadir görülen bir metabolizma bozukluğu olan Hipofosfatazi (HPP), dokulara özgü olmayan alkalen fosfatazı kodlayan ALPL genindeki patojenik varyantlardan kaynaklanır. Bu durum, kemik mineralizasyonunda bozulma ve bazı ciddi vakalarda B6 vitaminiyle tedavi edilebilen nöbetlerle kendini gösterir. Araştırmacılar, HPP’yi incelemek amacıyla CRISPR/Cas9 gen düzenleme teknolojisini kullanarak bir zebrafish modeli oluşturdu. Bu model, HPP hastalığının patofizyolojisini incelemek ve yeni tedavileri test etmek için uygun bir araç olarak öne çıkıyor.
Araştırmanın başlangıç aşamasında, 5 günlük zebrafish embriyolarında alpl mRNA’sı tespit edilmedi ve toplam alkalen fosfataz aktivitesinde %89’luk bir düşüş gözlemlendi. Bunun sonucunda alpl-/- zebrafishlerin hayatta kalma oranı ciddi ölçüde azaldı. Alizarin kırmızısı boyama yöntemi ile yapılan incelemeler, bu embriyolarda kemik mineralizasyonunun azaldığını gösterdi.
Vitamin B6 ile İlişkili Metabolik Değişiklikler
B6 vitamini analizleri, alpl-/- embriyolarda piridoksal ve onun yıkım ürünü olan 4-piridoksik asidin azaldığını ortaya koydu. Bu embriyoların d3-piridoksal 5′-fosfat (d3-PLP) birikimi ve d3-piridoksal oluşumunda azalma yaşadıkları görüldü. Bu bulgular, Alpl enziminin B6 vitamini metabolizmasında rol oynadığını doğruladı.
Davranışsal ve Metabolik Bulgular
Locomotion analizleri, alpl-/- embriyoların piridoksin tedavisine yanıt veren kendiliğinden nöbetler geçirdiğini gösterdi. Doğrudan infüzyonla yapılan yüksek çözünürlüklü kütle spektrometrisi kullanılarak yapılan metabolik profilleme, poliamin ve nörotransmitter metabolizmasında anormallikler ortaya koydu. Bu durum, B6 vitamini bağımlı enzimlerin işlev bozukluğunu işaret ediyor.
Kullanılabilir Çıkarımlar
– CRISPR/Cas9 teknolojisi, genetik bozuklukları modellemek için etkili bir araçtır.
– Alizarin kırmızısı boyama, kemik mineralizasyonunu değerlendirmek için kullanılabilir.
– B6 vitamini metabolizmasındaki değişiklikler, HPP patofizyolojisinin anlaşılmasına katkı sağlar.
– Zebrafish modelleri, insan hastalıkları için yeni tedavi stratejileri geliştirme potansiyeline sahiptir.
Sonuç
Bu çalışma, HPP’nin insan hastalığına benzer birçok özelliğini gösteren ilk zebrafish modelini üretmiştir. HPP’nin patofizyolojisini anlamak ve yeni tedavileri test etmek için bu modelin değerli bir araç olabileceği öne sürülmüştür. Bu yeni model, bilim insanlarına HPP ve benzeri metabolik bozukluklar üzerinde daha derinlemesine araştırmalar yapma fırsatı sunmaktadır.
Orijinal Makale: Int J Mol Sci. 2025 Apr 1;26(7):3270. doi: 10.3390/ijms26073270.
