In vitro osteoartrit modelinde mitokondri transferinin hücre canlılığı ve makrofaj polarizasyonuna etkilerinin incelenmesi
Investigation the effects of mitochondria transfer on the cell viability and the macrophage polarization in an in vitro model of osteoarthritis
- Tez No: 955070
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN DURUKSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Moleküler Tıp, Tıbbi Biyoloji, Biyoloji, Molecular Medicine, Medical Biology, Biology
- Anahtar Kelimeler: Osteoartrit, Kondrojenik farklılaşma, Mitokondri transferi, Makrofajlar, Mezenkimal kök hücreler, Osteoarthritis, Chondrogenic differentiation, Mitochondria transfer, Macrophages, Mesenchymal stem cells
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kök Hücre Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç Yaşa ve çeşitli fiziksel zorlamalara bağlı yaygın bir eklem hastalığı olan osteoartrit, kıkırdak dejenerasyonuna neden olarak ağrı ve sakatlığa yol açar. Ağrı tedavisi mevcut olsa da kıkırdak rejenerasyon seçenekleri sınırlıdır. Ekzojen mitokondri transferi yeni bir rejeneratif yaklaşımdır. Bu çalışmanın amacı ekzojen mitokondri transferinin osteoartritik kondrositlerde hücresel fonksiyon, oksidatif stres, inflamasyon, apoptoz ve ATP seviyeleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Yöntem Sinovyal sıvıdan izole edilen mezenkimal kök hücrelerden (MKH) kondrojenik farklılaşma sonrası ficoll temelli kondrosit izolasyonu yapılmış ve izole edilen kondrositlerin karakterizasyonları Alcian Blue boyaması, agrekan, kolajen tip2, COMP ve prolaktin gen ekspresyon seviyeleri ve immünofloresan işaretleme ile (kolajen tip2 ve agrekan) yapıldı. Kimyasal olarak indüklenmiş makrofaj farklılaşmasını takiben M1-makrofaj koşullandırılmış ortam ve doğrudan M1 makrofajlar ile kondrositler ile birlikte kullanılarak iki enflamatuar model oluşturuldu. Çalışmada insan Wharton jeli ve insan kemik iliği MKH'lerinden mitokondrilerin bu modellere transferi analiz edilerek karşılaştırıldı. Transfer etkileri mitokondriyal membran potansiyeli, hücre canlılığı, apoptoz, gen ekspresyonu ve oksidatif durumu ve ATP seviyeleri incelenerek değerlendirildi. Bulgular Sinoyal sıvı MKH'lerinden kondrojenik farklılaşma sonrası ficoll temelli kondrosit izolasyonu sonucunda elde edilen kondrositlerin kondrosit karakterizasyonuna sahip olduğu doğrulandı. Mitokondri izolasyonundan önce İKİ-MKH'lerin iWJ-MKH'leri beta galaktosidaz enzim aktiviteleri incelenerek yaşlılık fenotipleri belirlendi ve İKİ-MKH'lerin iWJ-MKH'lerine göre daha yoğun boyandığı belirlendi. Mitokondri takibi yüksek transfer verimliliği gösterdi (iWJ-MKH'ler için %99,62, iKİ-MKH'ler için %91,34). Geç apoptoz, iWJ-MKH'lerin mitokondrilerinin transferinden sonra M1-makrofaj koşullandırılmış ortam ile modelde %5,58'den %2,93'e önemli ölçüde azalmıştır. TNF-α ve IL-1β ekspresyonu mitokondri aktarımından sonra azalmıştır. Ki-67 ekspresyonu, transfer sonrasında artan ATP üretimi ve azalan HMOX-1 ekspresyon seviyelerine paralel olarak indüklenmiştir. Enflamatuar modellerden sonra hücrelerdeki ATP seviyelerinde görülen 2,5 ve 5 katlık düşüş, iWJ-MKH'ler mitokondri transferinden sonra kullanılan enflamatuar modele bağlı olarak 3,1 ve 100 kat iyileşti. ROS seviyeleri değişmeden kalmasına rağmen, MDA seviyeleri azaldı ve kolajen tip 2 ekspresyonu arttı. Sonuç Mitokondri transferi, enflamatuar osteoartrit modellerinde kondrosit disfonksiyonunun temel yönlerini iyileştirmiştir. Bu bulgular, hasarlı kondrosit sağlığını ve işlevini doğrudan iyileştirerek osteoartriti tedavi etmek veya yavaşlatmak için terapötik potansiyelini desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
Objective Osteoarthritis, a common age-related joint disease, causes cartilage degeneration, leading to pain and disability. While pain management exists, cartilage regeneration options are limited. Exogenous mitochondria transfer is a novel regenerative approach. This study aimed to investigate the effects of exogenous mitochondrial transfer on cellular function, oxidative stress, inflammation, apoptosis and ATP levels in osteoarthritic chondrocytes. Method Ficoll-based isolation of chondrocytes was performed from mesenchymal stem cells (MSCs) isolated from synovial fluid. Following this, the characterization of isolated chondrocytes was conducted using Alcian Blue staining, as well as analysis of aggrecan, collagen type 2, COMP and prolactin gene expression levels, and immunofluorescent labelling of collagen type 2 and aggrecan. The present study established two inflammatory models. The first model was established using chemically induced macrophage differentiation, followed by M1-macrophage conditioned media. The second model was established using direct M1 macrophages in combination with chondrocytes. The study compared mitochondria from Wharton's jelly (WJ-) and bone marrow (BM-) MSCs by analyzing their transfer to these models. Transfer effects were evaluated by mitochondrial membrane potential, cell viability, apoptosis, gene expression, and oxidative state. Results After chondrogenic differentiation from synovial fluid MSCs, ficoll-based chondrocyte isolation confirmed that the chondrocytes obtained was chondrocyte characterization. Before mitochondrial isolation, senescence phenotypes were determined by examining the beta galactosidase enzyme activities of the hWJ-MSCs of the hBM-MSCs and it was determined that hBM-MSCs stained more intensely than hWJ-MSCs. Mitochondria tracking showed high transfer efficiencies (99.62% for WJ-MSCs, 91.34% for BM-MSCs). Late apoptosis was significantly reduced after transfer of WJ-MSCs mitochondria from 5.58% to 2.93% in the model with M1-macrophage conditioned medium. Expression of TNF-α and IL-1β was reduced after mitochondrial delivery. The expression of Ki-67 was induced in parallel with increased ATP production and reduced HMOX-1 expression levels after the transfer. A decrease of 2.5- and 5-fold in ATP levels in cells after the inflammatory models were recovered after WJ-MSCs mitochondria transfer by 3.1- and 100-fold depending on the inflammatory model used. Although ROS levels remained unchanged, MDA levels decreased, and collagen type-2 expression increased. Conclusion Mitochondria transfer improved key aspects of chondrocyte dysfunction in inflammatory osteoarthritis models. These findings support its therapeutic potential for treating or slowing osteoarthritis by directly improving damaged chondrocyte health and function.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Atherosklerotik kalp hastalıklarında risk faktörleri
Risk factors in the coronary artery disease
MURAT SUHER
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT