Plasental kök hücrelerin makromoleküler kalabalık ortamda kondrojenik farklılaşmasının incelenmesi
Investigation of chondrogenic differentiation of placental stem cells in macromolecular crowding environment
Yazar: SILA ÖZÇELİK
Danışman: PROF. DR. YAŞAR MURAT ELÇİN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Kök Hücre ve Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: İn vitro = In vitro

Özet:
Kök hücre tedavilerinin yenileyici tıbba yönelik uygulamaları gündeme geldiğinden beri büyük bir umut vadetmesine karşın hayal edilen noktaya henüz ulaşılamamıştır. Nedenleri incelendiğinde mevcut in vitro modellerin in vivo kök hücre nişine yeterli benzerliği sağlayamadığı ve hücre dışı matriksin (ECM) rolünün istenilen düzeyde ele alınmadığı görülmektedir. Bu nedenle tez çalışması kapsamında makromoleküler kalabalıklaşma yaklaşımının, yani hücre kültürü ortamının in vivo nişe benzetilmesi amacıyla büyük moleküllerin eklenmesi suretiyle kalabalıklaştırılmasının etkileri incelenmiştir. Bu etkiyi sağlamak üzere negatif yüklü sülfatlanmış bir polisakkarit olan karagenan kalabalıklaştırıcı olarak kullanılmıştır. Bir plasental kök hücre türü olan amniyotik zar mezenkimal kök hücreleri (AZ-MKH'leri) izole edildikten sonra, morfolojik inceleme, büyüme eğrisi analizi, proliferasyon analizi, CFU-f oluşturma kapasitesi, akım sitometri analizi, üçlü soya farklılaştırma yöntemleri ile kapsamlı olarak karakterize edilmiştir. Daha sonra, standart büyüme ve kondrojenik vasat şartları olmak üzere iki farklı kültür ortamında ve çeşitli MMK konsantrasyonları kullanılarak AZ-MKH'lerinin kültürleri sürdürülmüştür. Makromoleküler kalabalıklaşmanın ve kültür şartlarının etkileri faz kontrast mikroskopi analizleri, migrasyon testi, CFU-f analizi, histokimyasal boyamalar ve protein miktar analizleri gerçekleştirilerek karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak histokimyasal analizler, AZ-MKH hücrelerinin MMK koşulları altında gelişebildiğini ve standart vasat ortamında bile kondrojenik yönde farklılaşabildiğini ortaya koydu. Ayrıca, makromoleküler kalabalık ortamın hücrelerin migrasyon ve CFU-f oluşturma kapasitesini azalttığı da bulundu. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, MMK'ların AZ-MKH'lere olan etkilerinin incelendiği ilk çalışmadır.

Abstract:
Although stem cell treatments for regenerative medicine have been promising since they were brought to the agenda, the dreamed point has not been reached yet. When the reasons are examined, it is seen that in vitro models cannot adequately mimic the in vivo stem cell niche and the role of the extracellular matrix (ECM) has not been adequately considered. For this reason, the effects of the macromolecular crowding (MMC) approach, which is the crowding of the cell culture medium by adding macromolecules to simulate the in vivo niche, were investigated within the scope of the thesis. Carrageenan, a negatively charged sulfated polysaccharide, was used as a crowding agent to achieve this effect. Amniotic membrane mesenchymal stem cells (AM-MSCs), a type of placental stem cell, were first isolated and then extensively characterized by morphological examinations, growth curve analysis, proliferation analysis, CFU-f generating capacity, flow cytometry, and trilineage differentiation analysis. Next, cultures of AM-MSCs were maintained under two different culture conditions, i.e. standard growth and chondrogenic media conditions, and using various concentrations of MMC. The effects of macromolecular crowding and culture conditions were compared by performing phase contrast microscopy analysis, migration test, CFU-f analysis, histochemical staining and protein amount analysis. In conclusion, histochemical analyses revealed that AM-MSCs were able to proliferate under MMC conditions and differentiate into chondrogenic lineage even in the standard medium conditions. In addition, it was found that the macromolecular crowding environment reduces the capacity of cells to migrate and generate CFU-f. To our knowledge, this is the first study to examine the effects of MMCs on AM-MSCs.