Leishmania spp. enfeksiyonlarının makrofaj polarizasyonu üzerine etkilerinin araştırılması
Role of Leishmania spp. infections in macrophage polarisation
Yazar: NEVİN TAYMAZ
Danışman: PROF. DR. SERAY TÖZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Parazitoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Parazitoloji = Parasitology

Özet:
Leishmania spp. enfeksiyonlarının, parazitin ana konak hücreleri olan makrofajlardaki aktivasyonunu etkilediği bilinmektedir. Farklı Leishmania türleri ve alt türlerinin makrofajların polarizasyon yönü üzerinde etkileri vardır ve bu etkinin hastalığın seyri üzerinde önemli olduğu bilinmektedir. Çalışmamızda, Türkiye'de kutanöz leishmaniasis'in ana etkeni olan Leishmania tropica'nın (L. tropica) makrofaj polarizasyonu üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. 
Bu çalışmada ex-vivo enfeksiyon modelinde yerel bir L. tropica suşu ile enfekte insan monosit kökenli makrofajlarının polarizasyon eğilimleri genetik ve immünolojik belirteçler kullanılarak incelenmiştir. İnsan kanından periferik kan mononükleer hücreler (PBMC) izole edilmistir.PBMC kapsamında yer alan monositlerin makrofajlara farklılaşmasını indüklemek için granülosit-makrofaj koloni uyarıcı faktörü (GM-CSF) ile yedi gün boyunca uyarılmıştır. Elde edilen makrofajlar yerel L. tropica suşu ile enfekte edilmiş ve makrafojlarin fenotipik analizleri gerçekleştirilmiştir . Makrofaj (CD11b), M1 (CD80) ve M2'ye (CD163, CD209 ve CD206) özgü yüzey belirteçlerinin özgül ifade düzeyleri akım sitometrisi kullanılarak incelenmiştir. Enfekte ve enfekte olmamış makrofajlardaki polarizasyonla ilgili genlerin (ARG-1, NOS2a, IDO1, IRF4, CCL1 ve CCL22) ifadelenmesindeki değişiklikler, RT-qPCR yöntemi kullanılarak incelenmiştir. 
Akım sitometrisi analizi, enfeksiyon varlığında M1 veya klasik aktivasyonun belirteci olan CD80 yüzdesinde anlamlı bir azalma olduğunu, M2 veya alternatif aktivasyonun belirteci olan CD163'ün ise arttığını göstermiştir. Bu karşın, diğer M2 belirteçleri olan CD206 ve CD209'un yüzdesinin azaldığı gözlemlenmiştir. M2 ile ilişkilendirilen ARG1 geninin ifadesi enfeksiyona yanıt olarak anlamlı olarak artmış ve M1 ile ilişkilendirilen NOS2a ve IDO1 genlerinin ifadesi anlamlı şekilde azalmıştır. M2 ile ilişkilendirilen IRF4 ifadesi de önemli ölçüde azalmıştır. CCL1 ve CCL22 ifadesindeki değişiklikler istatistiksel olarak anlamlı değildir.
Enfeksiyonun varlığının makrofajları M2 fenotipi yönünde polarize ettigi hem hücre yüzey belirteçlerinin hem de gen ifade düzeylerindeki değişikler ile   tespit edilmiştir. Bazı M2 belirteçlerindeki azalmanın, M2 makrofaj alt tiplerinin de Leishmania bağımlı aktivasyonda rol alabileceğini düşündürmektedir. Bu nedenle, L. tropica enfeksiyonu ile makrofaj alt tipleri arasındaki ilişkiyi araştıran daha fazla çalışma gerekmektedir.

Abstract:
It is known that Leishmania spp. infections affect polarization in macrophages, which are the main host cells for the parasite. Different Leishmania species and subspecies have varying effects on polarization, and this effect is known to be significant in the course of the disease. In our study, the aim was to determine the effect of Leishmania tropica (L. tropica), the main causative agent of cutaneous leishmaniasis in Turkey, on macrophage polarization. 
In this study, genetic and immunological macrophage markers were examined using an ex-vivo infection model of primary human macrophages infected with a local L. tropica strain. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) isolated from human blood were stimulated with granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) for seven days to induce the differentiation of monocytes into macrophages. The obtained macrophages were infected with the local L. tropica strain and used for subsequent analyses. Flow cytometry was used to examine the expression percentages of surface markers specific to monocytes/macrophages (CD11b), M1 (CD80), and M2 (CD163, CD209, and CD206). Changes in the expression of polarization-related genes (ARG-1, NOS2a, IDO1, IRF4, CCL1, and CCL22) in infected and uninfected macrophages were examined using RT-qPCR. 
Flow cytometry analysis revealed a decrease in the percentage of CD80, a marker of M1 or classical activation, in the presence of infection, while CD163, a marker of M2 or alternative activation, increased. However, the percentages of other M2 markers, CD206 and CD209, were observed to decrease. The expression of the M2-associated gene ARG1 significantly increased in response to infection, while the expression of the M1-associated genes NOS2a and IDO1 significantly decreased. The expression of M2-associated IRF4 also decreased significantly. Changes in CCL1 and CCL22 expression were not statistically significant. The presence of infection mainly skewed cells towards alternative polarization, as observed in both cell surface markers and gene expression levels. The decrease in some M2 markers suggests that M2 macrophage subcategories may also be involved in Leishmania-dependent activation. Therefore, further studies investigating the relationship between L. tropica infection and macrophage subtypes are needed.