Konjenital aritmi patogenezinde kardiyomiyosit ve makrofaj etkileşiminin in vitro ve in vivo modellerde araştırılması
Investigation of the interaction between cardiomyocytes and macrophages in the pathogenesis of congenital arrhythmia in in vitro and in vivo models
- Tez No: 747596
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA ÇAĞAVİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Allerji ve İmmünoloji, Kardiyoloji, Moleküler Tıp, Allergy and Immunology, Cardiology, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
Dünyada büyük oranda morbidite ve mortalite sebebi olan konjenital aritmilerin patogenezinde immün sistemin elektrofizyolojik rolleri henüz anlaşılamamıştır. Sağlıklı durumda kalbin atım profillerini düzenlediği keşfedilen kardiyak makrofajlar, konjenital aritmi insan ve fare modellerinde incelenmemiştir. Bu amaçla, bu tez çalışmasının konjenital aritmi modeli Casq2-/- transgenik fare hattı ve vahşi tip fareler ile yürütülen ex vivo deneylerinde, CX3CR1+ kardiyak makrofajların fare kalplerindeki lokasyonları ve yoğunlukları incelendi. Atriyoventriküler nod bölgesindeki kardiyak makrofajların kantitatif yoğunluk analizi sonucu, CX3CR1 sinyal yoğunluğunun Casq2-/- farelerde, vahşi tip farelere oranla istatistiksel anlamlı olarak azaldığı tespit edildi. Bu sonuç bize CX3CR1 ifadeli makrofaj popülasyonundaki azalmanın konjenital aritmi patogenezinde rolü olabileceğini gösterdi. Eş zamanlı olarak, voltaj kapılı Na+ iyon kanalını kodlayan SCN5A gen mutasyonları kaynaklı oluşan konjenital aritmiye sahip bireyler ve sağlıklı kontrollerden monosit kökenli makrofajlar ve uyarılmış pluripotent kök hücre (uPKH) temelli kardiyomiyositlerin tekli kültürleri elde edildi. Ardından, aralarındaki morfolojik, moleküler ve fonksiyonel etkileşimler kokültür modellerinde in vitro olarak incelendi. Genetik kökeninden bağımsız olarak, makrofajların M2 fenotipine yakın M0 fenotipi sergilediği tespit edildi. Hasta kökenli monositlerin gen ifadesi açısından M1 benzeri moleküler karakter gösterdiği belirlendi. Hücre içi Ca2+ görüntüleme, video temelli fonksiyonel kasılma ve ritim analizi sonucu, kokültürlerde sağlıklı kardiyomiyositlerle etkileşim halindeki makrofajların, kardiyomiyositlerin atım frekansını istatistiksel anlamlı olarak hızlandırdığı tespit edildi. Önemli olarak, sağlıklı makrofajların taşikardi fenotipi gösteren kardiyomiyositlerin atım hızlarını istatistiksel anlamlı bir şekilde yavaşlatarak, iyileştirici ve ritim düzenleyici etkiye sahip olduğu belirlendi. Tamamlanan bu kapsamlı ve kontrollü çalışma dahilinde, konjenital aritmi patogenezinde makrofajların kardiyomiyositler üzerine moleküler, hücresel ve fizyolojik etkileri literatürde ilk defa incelenmiş olup özgün verilere ulaşılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen veriler doğrultusunda, sağlıklı makrofaj popülasyonu hücresel tedavi alanında kullanılarak aritmi tedavisinde başarı sağlanabilir.
Özet (Çeviri)
The electrophysiological roles of the immune system in the pathogenesis of congenital arrhythmias, causing morbidity and mortality in the world, are not yet understood. Cardiac macrophages have been discovered that they regulate the contraction profiles of healthy murine hearts however, have not been studied in human and mouse arrhythmia models. In this thesis, the locations and intensities of CX3CR1+ cardiac macrophages in the heart tissues of healthy and Casq2-/- transgenic mice, a ventricular tachycardia disease model, were investigated ex vivo. As a result of quantitative intensity analysis of the macrophages in the atrioventricular node region, CX3CR1 signal intensity was found to be statistically significantly reduced in Casq2-/- transgenic mice compared to the wild-type group. This result showed us that decrease in CX3CR1+ cardiac macrophages in the heart may have a role in the pathogenesis of congenital arrhythmias. Simultaneously, monocultures of monocyte-derived macrophages and induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cardiomyocytes were obtained from healthy controls and congenital arrhythmia patients carrying mutations in SCN5A gene encoding the voltage-gated Na+ channel protein. Subsequently, the morphological, molecular, and functional interactions were investigated in in vitro coculture models. Independent of the genetic background, macrophages exhibited naïve and M2-like phenotype, while patient-derived monocytes showed M1-like molecular characteristics in terms of gene expression. As a result of intracellular Ca2+ imaging, video-based functional contraction, and rhythm analysis, the macrophages interacting with healthy cardiomyocytes in cocultures significantly accelerated the beating frequency of the cardiomyocytes. Importantly, healthy macrophages slowed down the beating rates of cardiomyocytes exhibiting tachycardia phenotype in a statistically significant way, indicating a curative and rhythm-regulating effect of healthy macrophages. Within the scope of this comprehensive and controlled study, the molecular and physiological interactions between macrophages and cardiomyocytes in the pathogenesis of congenital arrhythmia were examined for the first time in the literature. In line with the data obtained from this study, successful treatment of arrhythmia can be achieved by using the healthy macrophage population in the field of cellular therapy.
Benzer Tezler
- Mapping cardiac innervation at the whole hearts of arrhythmia transgenic mouse model
Aritmik transgenik fare modelinde kardiyak inervasyonun bütüncül haritalanması
AYLİN DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiMoleküler Tıp ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAĞAVİ
- Markers of arrhythmia in patients with left ventricular outflow tract stenosis and coartation of aort
Sol ventrikül çıkış yolu darlığı ve aort koarktasyonu olan olgularda aritmi belirteçleri
ÖZLEM SARAÇ SANDAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Acil TıpSağlık BakanlığıÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TİMUR MEŞE
- Konjenital kalp hastalığı nedeniyle yenidoğan döneminde opere edilen hastalarda preoperatif ve postoperatif serum iskemi modifiye albumin düzeylerinin mortalite ve erken dönem morbidite üzerine etkisi
The effect of preoperative and postoperative serum ischemia modified albumin levels on mortality and early morbidity in patients operated in the neonatal period due to congenital heart disease
DİDEM GÜNEŞ KORKUT
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıÇukurova ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERDA ÖZLÜ
- Konjenital kalp cerrahisinde troponin I düzeylerinin postoperatif morbidite ve mortalite ile ilişkisi
The relationship of troponin I levels with postoperative morbidity and mortality in congenital heart surgery
HÜLYA YILMAZ AK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Anestezi ve ReanimasyonSağlık BakanlığıAnesteziyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURGÜL YURTSEVEN
- Konjenital kalp hastalığı nedeniyle ameliyat edilen yenidoğanlarda postoperatif solunum sistemi komplikasyonlarının değerlendirilmesi
Evaluation of complications of postoperative respiratory system in newborn cases operated during congenital heart disease
BUKET TANERİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıBaşkent ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİRGÜL VARAN