Multi-omics integration and analysis of metagenomics and metabolomics data from rat model of acquired epilepsy
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Biyoistatistik Ve Biyoinformatik Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ERAY ŞAHİN
Danışman: Osman Uğur Sezerman
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Epilepsi, aşırı ve hipersenkron nöronal aktivite ile beynin elektriksel işleyişindeki anormal değişikliklere bağlı, tekrarlayan nöbetlerle karakterize nörolojik bir hastalıktır. Bugüne kadar bağırsak mikrobiyotasının, epilepsi de dahil olmak üzere çeşitli insan nörolojik bozukluklarındaki rolünü ve önemini ortaya çıkaran çok sayıda çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada, kainik asitle indüklenen pediatrik sıçan epilepsi modelinden toplanan dışkı örneklerinden elde edilen shotgun metagenomik ve serum örneklerinden elde edilen hedeflenmemiş metabolomik verileri, epilepsi gelişimi ile ilişkili bağırsak mikrobiyotası etkilerini ortaya çıkarmak için analiz edilmiştir. Bu bağlamda, Sham kontrolleri, kainik asit uygulanan sıçanlarda nöbet geliştirmeyen No-Epi grubu ile nöbet gelişimi olan Epi grubu olmak üzere toplam üç grup tanımlanmıştır. Özellikle Epi ve Sham karşılaştırmasında, lipid metabolizması ile ilişkili, en yüksek sayıda ve anlamlı derecede farklı serum metabolitleri ortaya çıkarmıştır. Metagenomik beta çeşitliliğine dayalı analizler, Sham kontrollerine kıyasla hem Epi hem de Epi olmayan gruplarda disbiyoz varlığını gösterirken; Epi ve No-Epi grupları arasında anlamlı bir fark elde edilememiştir. Bu çalışma ile toplam 324 adet metagenom verileri ile birleştirilmiş genom kataloğu oluşturulmuştur. Taksonomik analizlerde, kısa zincirli yağ asitleri sentezi ile ilişkilendirilmiş bir çok bakteri seviyelerinde istatiksel olarak anlamlı farklar elde edilmiştir. Son olarak, çoklu omik verileri entegrasyonu sonrası, CAG-873 sp009775195 ve Angelakisella cinsinin bilinmeyen türü ile serum N-Asetillornitin seviyeleri arasında zıt yönlerde anlamlı korelasyonlar elde edilmiştir. Bütün bu bulgular ışığında bu çalışma ile, pediatrik bir sıçan modelinde epilepsi gelişiminde bağırsak mikrobiyotasında ve serum metabolomiklerinde spesifik değişiklikler olduğu ortaya koyulmuştur.