Geri Dön

Therapeutic potential of an immunosuppressive oligodeoxynucleotide encapsulated within liposomes on bleomycin-induced mouse model of lung inflammation and fibrosis

Lipozoma yüklenmiş immünbaskılayıcı bir oligodeoksinükleotidin bleomisin ile farede oluşturulmuş akciğer enflamasyonu ve fibrozu üzerindeki tedavi edici potansiyeli

PDF İndir

  1. Tez No: 556936
  2. Yazar: GİZEM KILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İHSAN GÜRSEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Allerji ve İmmünoloji, Romatoloji, Allergy and Immunology, Rheumatology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 135

Özet

Sistemik skleroz (SSc), oluşum nedeni bilinmeyen bir otoimmün/otoenflamatuvar hastalığı olup damarsal işlev yetersizlikleri, enflamasyon ve deri ya da iç organlara yayılan fibrozis ile karakterizedir. Görülme sıklığı düşük olmasına rağmen, iç organlarda gelişen fibrozis ve iyileştirici bir terapinin bulunmaması ölüm oranının yüksek olmasına yol açmaktadır. Günümüzde kullanılan tedavi yöntemleri; interstisyal akciğer hastalığı, Raynaud fenomeni ve pulmoner akciğer hipertansiyonu gibi belirli semptomları hedeflemekte ve ancak tedavi sürdürüldüğü sürece bu semptomlar rahatlatılabilmektedir. Bu çalışmada, telomerik TTAGGG dizisini barındıran immünbaskılayıcı bir oligodeoksinükleotid olan A151 ODN'nin bleomisin uygulamasıyla farede oluşturulmuş sistemik skleroz oluşumundaki tedavi edici etkisini inceledik. A151 ODN, memeli kromozomundaki telomerik bölgeden köken alan ve 4 tekrarlı“TTAGGG”motifinin tek sarmallı sentetik formudur. Bu çalışmada A151 ODN, terapötik etkisini arttırmak ve vücuttaki nükleaz atağından korunmak için aniyonik lipozomlara yüklenerek kullanılmıştır. Örüntü tanıma reseptörlerinin ve bunların sinyal yolaklarının SSc'de görülen enflamasyonu başlattığının belirlenmesi üzerine öncelikle A151 ODN'nin immünbaskılayıcı özelliklerini in vitro hücre kültür ortamında immün hücrelerinin sitokin üretimini ve yüzey belirteç düzeylerini belirledik. Geçmişteki bulgulara benzer olarak A151 ODN, TLR9 etkinleşmesini ve buna bağlı olarak da sitokin salımını güçlü bir şekilde bastırdı. A151 ODN TLR1/2 ve TLR4 indüklenme yanıtlarını durdurmada tek başına fazla etkili olmazken, aniyonik lipozomlara yüklenerek bu TLR'lerin etkinliğini bastırmada daha etkili olduğu saptanmıştır. Dahası, akan hücre ölçer analizleri, A151 ODN'nin kemik iliğinden oluşturulan makrofajlarda (BMDM) TLR uyarımına karşı antijen sunum kapasitesi ile eş uyaran etkinleşmesi, MHCII düzeyinin yanında makrofaj tutunması ve göçünde rol alan protein seviyelerini azalttığını göstermiştir. Bunun yanı sıra A151 ODN fibroblastlarda iki önemli fibrotik gen olan TGFβ ve Col1a1 transkripsiyonunu da azaltmıştır. A151 ODN'nin immünbaskılayıcı ve fibrozis karşıtı etkilerini gösteren umut verici sonuçların ardından bu molekülü bleomisin ile farede oluşturulan akciğer enflamasyon ve fibrozis modelinde denedik. A151 ODN'nin bleomisin uygulamasından 3 gün önce farelere verildiğinde, bronko-alveolar lavaja geçen immün hücre miktarı ile enflamatuvar sitokin salımını azalttığı belirlenmiştir. Bu öncü sonuçlar bize A151 ODN'nin sistemik skleroz oluşumunu engelleyebileceğini göstermiştir. Daha sonra, A151 ODN'nin bleomisin kaynaklı oluşmuş akciğer enflamasyonunu geriletip geriletemeyeceğini araştırdık. Bu çalışmalarda A151 ODN'i farelere serbest ya da aniyonik lipozom içerisine yüklenmiş halde akciğer enflamasyonu oluşturulduktan sonra intraperitoneal yolla enjekte ettik. Elde edilen sonuçlar A151 ODN'nin makrofajlardaki etkinleşmeyi bastırdığını ve alveolar bölgeye nötrofil ve monosit akümülasyonunu azalttığını gösterdi. Bronkoalveolar lavaj sıvısına (BALF) geçen immün hücrelerinden salınan sitokin düzeyinde de gerileme olduğu tespit edildi. A151 ODN ile tedavi edilen farelerde enflamasyondaki azalma pro-fibrotik gen ifadelerinde de düşüşe yol açmıştır. A151 ODN'nin lipozom içine yüklenmesi pro-fibrotik gen ifadelerinde düşüşe yol açarken, hücre yüzey belirteçlerine veya sitokin salımı üzerine olan immünbaskılayıcı etkilerine katkı sağlamadığı görülmüştür. Son olarak, lipozoma yüklenmiş A151 ODN'nin tek enjeksiyon ile fibrozis oluştuktan sonra yaralanmayı geriletip geriletemeyeceğini araştırdık. Bu çalışmada farelere bleomisin instilasyonundan sonra A151 ODN'i farklı zamanlarda uyguladık. Ne yazık ki, elde edilen sonuçlardan tek doz tedavinin fibrozisi, makrofaj etkinleşmesini ve sitokin üretimini baskılamakta yetersiz kaldığı anlaşılmıştır. Sonuç olarak bu çalışmadan elde edilen bulgular lipozoma yüklenmiş A151 ODN'nin akciğer enflamasyonunu azaltmakta yeterli olduğunu ancak tek seferlik tedavi uygulamasının geç dönemde fibrozisi önlemekte yetersiz kaldığını göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Systemic sclerosis (SSc) is an autoimmune/autoinflammatory disease with unknown etiology. It is characterized by vascular dysfunction, inflammation and disseminated fibrosis of skin or internal organs. Although its prevalence is low, development of fibrosis on internal organs and lack of a curative treatment result in high morbidity. Current therapies targeting specific symptoms such as interstitial lung disease, Raynaud's phenomenon and pulmonary arterial hypertension are inefficient, and at best, temporarily relieves the symptoms throughout the course of the treatment. Herein, we investigated the therapeutic potential of an immunosuppressive oligodeoxynucleotide expressing TTAGGG telomeric repeats which is known as the“A151 ODN”on bleomycin-induced mouse model of systemic sclerosis. A151 ODN is the single stranded synthetic form of the telomeric repeat sequence expressed on mammalian chromosome, and it contains four repeats of“TTAGGG”motif. In order to enhance the therapeutic effectivity while protecting its digestion from nuclease activity following administration, we encapsulated A151 ODN within anionic liposomes. Since pattern recognition receptors and their signaling pathways were demonstrated to initiate inflammation in SSc, we first explored the immunosuppressive capacity of A151 ODN by analyzing in vitro cytokine productions and surface marker expression levels. Similar with the previous findings, A151 ODN was highly potent to abolish cytokine production in response to TLR9 induction. Although A151 ODN by itself was not very effective to suppress cytokine secretion following TLR1/2 and TLR4 induction, encapsulation within anionic liposomes further improved the immunosuppressive potential in response to TLR engagement. Furthermore, flow cytometry analyses revealed that A151 ODN decreased antigen presentation capacity and activation of bone-marrow derived macrophages (BMDMs) in response to TLR stimulation which was demonstrated by the reduction in levels of surface MHCII and co-stimulatory molecules as well as proteins having role on macrophage adherence and migration. A151 ODN also inhibited transcription of two major genes known to play a critical role on the development of fibrosis, TGFβ and Col1a1, from fibroblasts. Following these promising results on A151 ODN's immunosuppressive and anti-fibrotic potential, we tested its therapeutic role on bleomycin-induced lung inflammation and fibrosis on mice which reflects different phases of systemic sclerosis. First in vivo experiment that A151 ODN was used prior to bleomycin administration revealed that A151 ODN could prevent development of systemic sclerosis by reducing immune cell recruitment into alveolar space and suppressing the secretion of inflammatory cytokines. After that, we investigated if A151 ODN could abolish established lung inflammation triggered by bleomycin instillation. For that, we treated animals with an A151 ODN either in free form or encapsulated within anionic liposomes after lung inflammation was initiated following bleomycin instillation. Data indicated that A151 ODN reduced macrophage activation marker expressions, monocyte and neutrophil infiltration into alveolar space. Moreover, suppression on immune cells activation in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) correlated with the inhibited cytokine production. As a result of reduced inflammation, pro-fibrotic gene expressions were less in A151 ODN-treated mice. Of note, liposomal encapsulation provided reduced gene expressions while failed to further enhance the immunosuppressive potential on surface marker expression or cytokine secretion of A151 ODN. Lastly, we tested whether treatment with liposome-encapsulated A151 ODN is still effective to regress fibrosis once it has been developed; therefore, we treated mice with single injection of liposomal A151 on different time points. Unfortunately, single instillation was insufficient to decrease fibrosis and macrophage activation as well as cytokine production. Taken together, our findings indicated that liposome-encapsulated A151 ODN is very potent to attenuate the lung inflammation whereas single injection was ineffective to regress established lung fibrosis.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    436328

    Platelet-derived microparticles differentially regulate macrophage polarization

    Trombosit mikrokeseciklerinin m1- ve m2-benzeri makrofaj kutuplaşmasına etkileri

    ELİF SENEM KÖKSAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. İHSAN GÜRSEL

  2. Tez No

    574233

    Immunomodulatory potential of human umbilical cord tissue-derived mesenchymal stromal cell (UCX®) exosomes in combination with immunosuppressive 'A151' oligodeoxynucleotide

    İnsan göbek kordonu dokusundan elde edilen mezenkimal kök hücre (UCX®) eksozomlarının immünbaskılayıcı oligodeoksinükleotid A151 ile birlikte immün düzenleyici etkileri

    ÖZLEM BULUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Allerji ve İmmünolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN GÜRSEL

  3. Tez No

    474847

    Effect of immunosuppressive oligodeoxynucleotide A151 on inflammasome activation pathways

    İmmün baskılayıcı sentetik oligodeoksinükleotid A151'in enflamazom aktivasyon yolaklarına olan etkisi

    NAZ SÜRÜCÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAYDA GÜRSEL

  4. Tez No

    540984

    İnsan meme kanser hücre lizatı ve çeşitli adjuvanları içeren formülasyonlarla indüklenmiş dendritik hücrelerin T lenfositler üzerinde immünostimülan etkinliğinin incelenmesi

    Investigation of the immunostimulatory effect of human dendritic cells induced by formulations containing human breast cancer cell lysate and different adjuvants on T lymphocytes

    GAMZE TARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADİL ALLAHVERDİYEV

  5. Tez No

    659711

    Canlı vericili karaciğer transplantasyonu sonrası post-ercp pankreatit gelişimi üzerine immünsupresif tedavi tipinin etkisi

    Effect of immunsuppressive treatment type on post-ercp pancreatitis development after liver transplantation

    GÜLŞAH YAMANCAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Gastroenterolojiİnönü Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YILMAZ BİLGİÇ

Geri Dön