Mikrobiyota kaynaklı postbiyotiklerin inflamatuvar bağırsak hastalıklarına karşı anti-inflamatuvar ve rejeneratif potansiyelinin araştırılması
Investigation of anti-inflammatory and regenerative potential of microbiota-derived postbiotics against inflammatory bowel diseases
Yazar: GÜLSÜN BOLAT
Danışman: PROF. DR. FADİME KIRAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Mikrobiyota = Microbiota ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Postbiyotikler = Postbiotics ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Son yıllarda gerçekleştirilen çalışmalar, bağırsak mikrobiyotası ve sağlık arasında önemli bir ilişki kurmaktadır. Bağırsak mikrobiyota çeşitliliğinde meydana gelen değişiklikler ülseratif kolit ve crohn hastalığı başta olmak üzere inflamatuvar bağırsak hastalıklarının gelişiminde ve ilerlemesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bununla birlikte güncel çalışmalar, bazı spesifik mikrobiyota bileşenlerinin ve ürettikleri metabolitlerin inflamatuvar bağırsak hastalıklarının tedavisinde kulanılabilirliğine işaret etmektedir. Mevcut tez çalışmasının amacı, anne sütü ile beslenen yenidoğan fekal mikrobiyotasından izole edilen Lactiplantibacillus plantarum HM-1 suşu kaynaklı postbiyotiklerin, hidrojen peroksit ile stimüle edilen DLD-1 (ATTC CCL-221) hücre hattı üzerindeki anti-oksidan ve rejeneratif potansiyelini ve lipopolisakkarit (LPS) ile indüklenen RAW264.7 fare makrofaj hücre hattı üzerindeki immün-stimülant rollerini belirlemektir. Hücreler değişen dozlarda postbiyotikler ile muamele edilmiş ve potansiyel etkileri MTT ve qRT-PCR analizleri ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar neticesinde postbiyotiklerin, hidrojen peroksit ile oluşturulan oksidatif hasara karşı DLD-1 hücrelerinde CAT ve SOD1 genlerinin ve anti-oksidan savunma sistemlerini çeşitli mekanizmalar aracılığıyla düzenleyen NRF2 ve KEAP genlerinin ifadesini artırdığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, RAW264.7 fare makrofaj hücrelerinin proliferasyonunu teşvik ettiği belirlenen postbiyotiklerin interlökin (IL)-12, IL-6, IL-1β ve tümör nekroz faktörü (TNF)-α gibi konak savunma tepkisinde yer alan anahtar sitokinlerin üretimini teşvik ederek immun-stimülant etki sergilediği belirlenmiştir. Sonuç olarak tamamlanan tez çalışması; mikrobiyotanın faydalı üyeleri tarafından üretilen postbiyotiklerin inflamatuvar bağırsak hastalıklarına karşı koruyucu etki sağlamak, önlemek veya tedavi etmek amacıyla profilaktik ya da terapötik bir ajan olarak tasarlamasına yönelik doğal, alternatif ve yeni bir yaklaşım sunmaktadır.

Abstract:
Recent studies have established an important relationship between intestinal microbiota and health. Changes in intestinal microbiota diversity play an important role in developing and progressing inflammatory bowel diseases, especially ulcerative colitis and Crohn's disease. However, current studies indicate that some specific microbiota components and their metabolites may be used in the treatment of inflammatory bowel diseases. The present thesis aimed to determine the antioxidant and regenerative potential of postbiotics derived from Lactiplantibacillus plantarum HM-1 strain isolated from breast-fed infant fecal microbiota on hydrogen peroxide-stimulated DLD-1 (ATTC CCL-221) cell line and their immune-stimulatory roles on lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW264.7 mouse macrophage cell line. Cells were treated with varying doses of postbiotics and their potential effects were evaluated by MTT and qRT-PCR analyses. According to the results, it was determined that postbiotics increased the expression of CAT and SOD1 genes in DLD-1 cells against oxidative damage caused by hydrogen peroxide and the expression of NRF2 and KEAP genes that directly affect on antioxidant defense systems through various mechanisms. In addition, it was evaluated that postbiotics, which were determined to promote the proliferation of RAW264.7 mouse macrophage cells, exhibited an immune-stimulating effect by promoting the production of key cytokines involved in the host defense response such as IL-12, IL-6, IL-1β, TNF-α. In conclusion, this thesis offers a natural, alternative, and new approach to design postbiotics produced by beneficial members of the microbiota as a prophylactic or therapeutic agent to provide a protective effect against inflammatory bowel diseases.