Hava yolu epitel hücrelerinde dektin-1 reseptörlerin rolü
The role of dectin-1 receptor in airway epithelial cell
Yazar: MURAT YOLU
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM ÇAĞATAY KARAASLAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Astım, çocukluk çağında daha sık görülmekle beraber her yaştan ve cinsiyetten kişileri etkileyen hava yolunun kronik inflamatuar hastalığıdır. Sanayinin ve kentleşmenin hızla arttığı çağımızda, astım prevelansı artış göstermektedir. Hastalığın başlangıcında ve gelişmesinde genetik ve çevresel faktörler görev almaktadır. Sigara dumanı, beslenme alışkanlıkları, hava kirliliği gibi alerjen olmayan çevresel faktörlerin yanı sıra, ev tozu akarı, polenler ve mantarlar gibi alerjik faktörler, bu tür alerjenlere hassasiyet gösteren bireylerde astımın başlangıcı, gelişimi ve şiddetiyle ilişkilendirilmiştir. 
Doğal çevremizde sıklıkla karşılaştığımız ve özellikle sıcaklık değişiklerine karşı dayanıklı olan mantarlar, mantar hassasiyeti olan bireylerde ciddi solunum yolu rahatsızlıklarına sebep olabilmektedir. Isı değişikliğine dirençli (termotolerant) mantarlar arasında yüksek patojenite özelliği taşıyan Aspergillus fumigatus türü mantarların, mantar duyarlı şiddetli astım (SAFS) ve alerjik bronkopulmoner aspergillosiz (ABPA) hastalıklarında birincil rol oynadığı yapılan klinik çalışmalarda gösterilmiştir. Küçük sporları vasıtasıyla solunum yollarına yerleşen bu mantar türü, salgıladığı proteaz enzimleri ile epitel hücre hasarı ve inflamasyon oluşumuna katkı yapmaktadır. Bu mantarların proteaz aktiviteleri haricinde, hücre duvarında bulunan β-glukan, kitin gibi yapılarının da inflamasyonda etkili olduğuna dair literatür bilgileri mevcuttur. Mantar hücre duvarının temel bileşeni olan β-glukan scavenger reseptörleri ve komplementer reseptör 3 tarafından tanınsa da ana reseptörü Dektin-1'dir. C-tipi lektin benzeri reseptör ailesinin Tip II membran proteini grubunda olan Dektin-1 reseptörü, ilk olarak fare dendritik hücrelerinde keşfedilmiştir. Daha sonrasında yapılan çalışmalarda ise bu reseptörün lökosit, makrofaj, nötrofil ve T hücreleri gibi inflamatuar hücrelerin yanı sıra epitel hücreler gibi yapısal hücrelerde de bulunduğu gösterilmiştir. Tez çalışması kapsamında Aspergillus fumigatus türünden elde edilen β-glukan ile uyarılan BEAS-2B hücrelerinde Dektin -1 reseptörü ifadesi RNA ve protein düzeyinde incelenmiştir.  Th2 tip sitokin (IL4 + IL13) varlığında β-glukan uyarımının Dektin-1 ifadesi üzerine etkisi araştırılmıştır. 
Ayrıca çalışmamızda β-glukan ile uyarılan hücrelerde meydana gelen proinflamatuar ve anti inflamatuar sitokin ve kemokin profilinin belirlenmesi için; IL-6, IL-8, Rantes, IL-25, IL-33 ve TSLP sitokin ve kemokinlerinin ifadeleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) yöntemi ile RNA düzeyinde incelenmiştir.
Tez çalışmasında Aspergillus fumigatus'tan elde ettiğimiz β-glukan ile uyarılan hücrelerde Dektin-1 ifadesinin arttığı bulunmuştur Ayrıca Th2 sitokinler olan IL-4 ve IL-13 varlığında bu artışın daha da yükseldiği tespit edilmiştir. Protein düzeyinde hem Western Blot hem de immünofloresan boyama sonuçlarında Th2 tip sitokinler ile olan uyarımda Dektin-1 varlığının arttığı gösterilmiştir. β-glukan ile uyarım sonucunda kontrol grubuna göre IL-6 ve IL-25 gen ifadelerinde artış, IL-8 gen ifadelerinde ise azalış tespit edilmiştir. Yüksek doz β-glukan ile karşılaşmanın RANTES ifadesini arttırdığı bulunmuştur.

Abstract:
Asthma is a chronic inflammatory disease of the airway that affects people of all ages and genders, although it is more common in childhood. In our era, when industry and urbanization are rapidly increasing, the asthma prevalence is rising. Genetic and environmental factors play a role in the initiation and development of the disease. Non-allergenic environmental factors such as cigarette smoke, dietary habits, air pollution, as well as allergic factors such as house dust mites, pollens, and fungi have been associated with the onset, development, and severity of asthma in individuals sensitive to such allergens.
Fungi, which we frequently encounter in our natural environment and are especially resistant to climate changes, can cause severe respiratory disorders in individuals with fungal sensitivity. It has been shown in clinical studies that Aspergillus fumigatus species of fungi, which are among the temperature-resistant fungi (thermotolerant) and have high pathogenicity, play a primary role in Severe Asthma with Fungal Sensitization (SAFS) and Allergic Bronchopulmonary Aspergillosis (ABPA) diseases. This species of fungus, which locates in the respiratory tract through its tiny spores, contributes to epithelial cell damage and inflammation with the protease enzymes it secretes. Except for the protease activities of these fungi, there is literature information that their structures, such as β-glucan and chitin in the cell wall, are also effective in inflammation. Although β-glucan, which is the main component of the fungal cell wall, is recognized by scavenger receptors and complementary receptor 3, its main receptor is Dectin-1. The Dectin-1 receptor, in the Type II membrane protein group of the C-type lectin-like receptor family, was first discovered in murine dendritic cells. In later studies, it was shown that this receptor is found in inflammatory cells such as leukocytes, macrophages, neutrophils and T cells as well as  structural cells such as epithelial cells. Within the scope of the thesis study, Dectin-1 receptor expression in BEAS-2B cells stimulated with β-glucan obtained from Aspergillus fumigatus species was investigated at the level of RNA and protein. The effect of β-glucan stimulation on Dectin-1 expression in the presence of Th2 type cytokine (IL4+IL13) was investigated. Additionally, to determine the pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokine and chemokine profile in cells stimulated by β-glucan in our study, expressions of IL-6, IL-8, Rantes, IL-25, IL-33, and TSLP cytokines and chemokines were investigated at the RNA level by Real-time Polymerase Chain Reaction (PCR) method.
In the thesis study, it was found that Dectin-1 expression increased in cells stimulated with β-glucan extracted from Aspergillus fumigatus. Besides, it was detected that this increase was further increased in the presence of IL-4 and IL-13, which are Th2 type cytokines. It was observed that the presence of Dectin-1 increased in stimulation with Th2 type cytokines in both Western Blot and immunofluorescent stain results at the protein level. In the thesis study, changes in the expression of epithelial cell-derived cytokines were investigated in the presence of only β-glucan. As a result of stimulation with β-glucan, an increase in IL-6 and IL-25 gene expressions and decreased IL-8 gene expression were found compared to the control group. It has been found that exposure to high doses of β-glucan increases RANTES expression.