Shilajit (mumio) ekstraktının ve mezenkimal kök hücrelerinin ratlarda oluşturulan deneysel kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) üzerine etkilerinin araştırılması
The effects of shilajit (mumio) extract and mesenchymal stem cells on experimental chronic obstructive pulmonary disease (COPD) induced in rats
- Tez No: 985506
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSAMETTİN VATANSEV
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: İmmün modülasyon, KOAH, Mezenkimal kök hücreler, MMP-9/TIMP-1 dengesi, Shilajit, Immune modulation, COPD, Mesenchymal stem cells, MMP-9/TIMP-1 balance, Shilajit
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Giriş: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kronik inflamasyon, oksidatif stres, immün disregülasyon ve geri dönüşümsüz doku yeniden yapılanması ile karakterize ilerleyici bir akciğer hastalığıdır. Mevcut tedaviler semptomları hafifletmekte, ancak hastalık progresyonunu geri çevirememektedir. Antioksidan ve immünmodülatör özelliklere sahip doğal bir bileşik olan shilajit ile rejeneratif ve anti-inflamatuar potansiyeli bulunan mezenkimal kök hücreler (MKH), umut verici adaylar olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışma, porcine pankreatik elastaz (PPE) ile indüklenen KOAH rat modelinde shilajit uygulaması, mezenkimal kök hücre uygulaması ve bu iki yaklaşımın kombine kullanımının; tedavi edici etkilerini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada toplam 38 dişi Wistar rat kullanılmıştır. Kontrol grubu dışındaki tüm gruplarda KOAH modeli, intratrakeal porcine pankreatik elastaz (PPE) uygulaması ile oluşturulmuştur. Hayvanlar kontrol, sham (KOAH, tedavisiz), shilajit (oral, 21 gün), mezenkimal kök hücre (intravenöz, haftada bir, toplam iki doz) ve shilajit + mezenkimal kök hücre olmak üzere beş gruba ayrılmıştır. Elastaz uygulamasından 10 gün sonra tedavilere başlanmış ve uygulamalar 21 gün boyunca sürdürülmüştür. Deney süresince vücut ağırlıkları haftalık olarak izlenmiş; elastaz uygulamasından sonra 3. günde ve deney sonunda kan gazı parametreleri (pH, pCO₂, pO₂, Hct, ctHb, laktat, HCO₃⁻ ve sO₂) ölçülmüştür. Deney sonunda elde edilen periferik kan örneklerinde CD3⁺, CD4⁺ ve CD8⁺ T lenfosit alt grupları, floresanla işaretli monoklonal antikorlar kullanılarak flow sitometri yöntemi ile analiz edilmiştir. Serumda IL-33, HMGB-1 ve IL-1α düzeyleri ELISA yöntemiyle değerlendirilmiş; akciğer dokuları histopatolojik olarak incelenmiş ve MMP-9, TIMP-1 ve F-aktin protein ekspresyon düzeyleri Western blot analizi ile belirlenmiştir. İstatistiksel analizlerde ANOVA ve uygun post-hoc testler kullanılmış, p ≤ 0,05 anlamlı kabul edilmiştir. Bulgular: PPE ile oluşturulan KOAH modelinde, erken dönemde pH ve pO₂ düzeylerinde azalma, pCO₂ ve laktat düzeylerinde artış saptanmış ve bozulmuş gaz değişimi doğrulanmıştır. Deney sonunda sham grubunda pO₂ düzeyleri kontrol grubuna kıyasla anlamlı derecede düşük bulunmuştur (254,13 ± 130,30 vs. 412,67 ± 30,32 mmHg; p = 0,015). Hematokrit değerleri sham grubunda anlamlı olarak yüksek saptanmış (p = 0,006) ve oksijen satürasyonu belirgin şekilde azalmıştır (94,47 ± 4,32%; p = 0,018). Laktat düzeyleri sham grubunda tüm gruplara kıyasla anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p < 0,001). Serum proinflamatuar sitokin analizlerinde IL-33 düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı fark saptanmamış (p = 0,213); buna karşın HMGB-1 (p = 0,001) ve IL-1α (p = 0,003) düzeyleri sham grubunda anlamlı olarak artmıştır. Tüm tedavi gruplarında bu belirteçler kontrol grubuna yakın düzeylere gerilemiştir. Flow sitometrik analizlerde sham grubunda CD3⁺, CD3⁺CD4⁺ ve CD3⁺CD8⁺ T hücre oranları en yüksek düzeyde saptanmış (tümü için p < 0,001); Shilajit ve Shilajit + MKH tedavi gruplarında tüm alt popülasyonlarda anlamlı azalma gözlenmiştir. Histopatolojik incelemede sham grubunda interstisyel inflamasyon, lenfoid birikim ve amfizem %100 oranında saptanmıştır (p < 0,001). Tedavi gruplarında bu bulgular belirgin şekilde azalmış; en iyi histolojik korunma kombine tedavi grubunda izlenmiştir. Western blot analizlerinde sham grubunda MMP-9/TIMP-1 oranı anlamlı olarak artarken (p < 0,001), MKH tedavi grubunda bu oran belirgin şekilde azalmış; kombine grupta ise sham grubuna kıyasla anlamlı düşüş saptanmıştır. F-aktin ekspresyonu kombine tedavi grubunda anlamlı olarak artmıştır (p < 0,001). Sonuç: Bu çalışma, porcine pankreatik elastaz ile indüklenen KOAH rat modelinde shilajit ve MKH uygulamalarının, tek başına ve özellikle kombine kullanımının; bozulmuş gaz değişimini iyileştirdiğini, sistemik ve pulmoner inflamatuar yanıtı baskıladığını, immün hücre dengesizliğini düzenlediğini ve ekstrasellüler matriks yıkımı ile ilişkili moleküler mekanizmaları anlamlı düzeyde modüle ettiğini ortaya koymuştur. Kombine tedavi yaklaşımının, inflamasyonun kontrol altına alınması, akciğer doku mimarisinin korunması ve sitoskeletal bütünlüğün desteklenmesi açısından tekli uygulamalara kıyasla daha belirgin etki gösterdiği saptanmıştır. Elde edilen bulgular, shilajit ve MKH kombinasyonunun KOAH patofizyolojisinde rol oynayan çoklu biyolojik süreçler üzerinde etkili olabileceğini göstermekte; bu yaklaşımın, farklı deneysel modellerde doğrulanması ve mekanistik düzeyde daha ayrıntılı olarak incelenmesi gerektiğini düşündürmektedir.
Özet (Çeviri)
Introduction: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive lung disease characterized by chronic inflammation, oxidative stress, immune dysregulation, and irreversible tissue remodeling. Current therapeutic interventions are effective in mitigating symptoms; however, they are unable to halt the progression of the disease. Shilajit, a naturally occurring compound with antioxidant and immunomodulatory properties, and mesenchymal stem cells (MSCs), which possess regenerative and anti-inflammatory potential, are emerging as promising candidates. This study aimed to evaluate the therapeutic effects of shilajit, mesenchymal stem cells, and their combined administration in a porcine pancreatic elastase (PPE)-induced COPD rat model. Materials and Methods: A total of 38 female Wistar rats were used in the study. In all groups except the control group, the COPD model was created by intratracheal administration of porcine pancreatic elastase (PPE). The animals were divided into five groups: control, sham (COPD, untreated), shilajit (oral, 21 days), mesenchymal stem cells (intravenous, once a week, two doses in total), and shilajit + mesenchymal stem cells. The therapeutic interventions were initiated 10 days following the elastase administration and continued for a duration of 21 days. Body weights were monitored on a weekly basis throughout the experiment; blood gas parameters (pH, pCO₂, pO₂, Hct, ctHb, lactate, HCO₃⁻, and sO₂) were measured on day 3 after elastase application and at the end of the experiment. Following the termination, of the experiment, peripheral blood samples were analyzed by flow cytometry using fluorescently labeled monoclonal antibodies to determine the CD3⁺, CD4⁺, and CD8⁺ T lymphocyte subsets. ELISA method was used to assess serum IL-33, HMGB-1, and IL-1α levels; lung tissues were examined histopathologically; and also, MMP-9, TIMP-1, and F-actin protein expression levels were determined by Western blot analysis. Statistical analyses were performed using ANOVA and appropriate post-hoc tests, and p ≤ 0.05 was considered significant. Results: In the COPD model created with PPE, decreases in pH and pO₂ levels, and increases in pCO₂ and lactate levels were detected in the early period, and impaired gas exchange was confirmed. At the end of the experiment, pO₂ levels in the sham group were significantly lower than in the control group (254.13 ± 130.30 vs. 412.67 ± 30.32 mmHg; p = 0.015). Hematocrit values were considerably higher in the sham group (p = 0.006), and oxygen saturation was markedly decreased (94.47 ± 4.32%; p = 0.018). Lactate levels were significantly higher in the sham group compared to all other groups (p < 0.001). In analyses of serum proinflammatory cytokine, no significant difference was observed between groups in IL-33 levels (p = 0.213). However, HMGB-1 (p = 0.001) and IL-1α (p = 0.003) levels were significantly increased in the sham group. In all treatment groups, these markers decreased to levels close to those in the control group. In flow cytometric analyses, the ratios of CD3⁺, CD3⁺CD4⁺, and CD3⁺CD8⁺ T cells were found to be highest in the sham group (p < 0.001 for all); a significant decrease was observed in all subpopulations in the Shilajit and Shilajit + MSC treatment groups. Histopathological examination revealed interstitial inflammation, lymphoid accumulation, and emphysema in 100% of the sham group (p < 0.001). The findings demonstrated a substantial reduction in the treatment groups, with the most effective histological protection observed in the combined treatment group. In Western blot analyses, the MMP-9/TIMP-1 ratio increased dramatically in the sham group (p < 0.001), whereas it decreased significantly in the MSC treatment group; a significant decrease was also observed in the combined group compared to the sham group. F-actin expression increased substantially in the combined treatment group (p < 0.001). Conclusion: This study demonstrated that shilajit and MSC applications, both as monotherapy and in combination, in a porcine pancreatic elastase-induced COPD rat model improved impaired gas exchange, suppressed systemic and pulmonary inflammatory responses, regulated immune cell imbalance, and significantly modulated molecular mechanisms associated with extracellular matrix degradation. The combined treatment approach was found to have a more pronounced effect than single applications in terms of controlling inflammation, preserving lung tissue architecture, and supporting cytoskeletal integrity. The findings suggest that the combination of shilajit and MSC may be effective across multiple biological processes involved in the pathophysiology of COPD; this approach should be validated across different experimental models and further investigated at the mechanistic level.
Benzer Tezler
- Tunikamisin ile uyarılmış endoplazmik retikulum stresine bağlı gelişen apoptozis üzerine shilajit'in etkileri
The effects of shilajit on tunicamycin induced endoplasmic reticulum stress caused by apoptosis
NURTEN TAŞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Histoloji ve EmbriyolojiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHRA SAFİ ÖZ
DOÇ. DR. MERYEM AKPOLAT FERAH
- Bal arısı besinine shilajit ilavesinin sperma dondurulması üzerine etkileri
Effects of shilajit addition to honey bee food on semen freezing
ARDA ONUR ÖZKÖK
Doktora
Türkçe
2021
Veteriner HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiDölerme ve Suni Tohumlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT SELÇUK
- Horoz spermasının dondurulmasında shilajit'in etkisi
Effect of shilajit on freezing rooster semen
MUSTAFA YİĞİT NİZAM
Doktora
Türkçe
2022
Veteriner HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiDölerme ve Suni Tohumlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT SELÇUK
- Ratlarda oluşturulan deneysel kafa travması modelinde shilajit ekstresinin nöroprotektif etkisinin araştırılması.
Investigation of neuroprotective effect of shilagite extract in experimental head trauma model created in rats
ADİL CAN KARAOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
NöroşirürjiSağlık Bilimleri ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM BURAK ATCI
- Sıçanlarda methotrexate kaynaklı testis hasarı üzerine shilajitin histopatolojik etkisi
Histopathological effect of shilajit on the testes damage caused by methotrexate in rats
ERAY GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Histoloji ve EmbriyolojiKaradeniz Teknik ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ TEKELİOĞLU