Geçirgen bağırsak sendromunun şizofreni tanılı hastalardan elde edilen periferik kan mononükleer hücre kaynaklı uyarılmış pluripotent kök hücre kullanılarak modellenmesi
Modeling of leaky gut syndrome using induced pluripotent stem cells derived from peripheral blood mononuclear cells of patients diagnosed with schizophrenia
Yazar: MERYEM YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Pluripotent kök hücreler = Pluripotent stem cells

Özet:
Geçirgen Bağırsak Sendromu (GBS), bağırsak bariyerinin bozulması sonucu mukozal geçirgenliğin artmasıyla karakterize edilen bir durumdur. Bu bariyerin bozulması, zararlı maddelerin ve patojenlerin bağırsaktan geçişini kolaylaştırarak sindirim sisteminin yanı sıra otoimmün ve nörolojik hastalıklar gibi çeşitli sorunlara yol açabilmektedir. Uyarılmış pluripotent kök hücreler (uPKH'ler), hastalık modelleme ve tedavi araştırmalarında önemli bir araç olarak kullanılmaktadır.
Bu tez çalışmasında, şizofreni tanılı bireylerden alınan kan örnekleri kullanılarak GBS'nin bir modeli oluşturulması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, periferik kan mononükleer hücrelerine, dört temel yamanaka faktörü, bu çalışmada özel olarak geliştirilen  kalsiyum fosfat nanopartikülleri aracılığıyla taşınmıştır ve hastalığa özgü uPKH'ler elde edilmiştir. Elde edilen uPKH'ler, hem GBS'nin patogenezini anlamak hem de bağırsak sağlığı ve zihinsel sağlık arasındaki ilişkileri incelemek için karakterize edilmiştir. 
Çalışmanın ilk aşamasında, gen transferini kolaylaştırmak için biyouyumlu ve biyogüvenli kalsiyum fosfat nanopartikülleri sentezlenmiş ve karakterize edilmiştir. Nanopartiküllerin boyut ve yüzey yükü analiz edilmiş; ortalama büyüklük 226.3 ± 5.20 nm, zeta potansiyeli +16.3 ± 3.80 mV, ve PDI değeri 0.1 olarak ölçülmüştür. Transfeksiyon etkinliği %82,0 (±6,2) olarak belirlenmiş, hücreler Oct4 ve SSEA-4 belirteçleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, hücrelerin pluripotens kapasitesi, Alkalin Fosfataz aktivitesi ile doğrulanmıştır.
Bu çalışma, GBS'nin moleküler mekanizmalarının ve patofizyolojisinin anlaşılmasına katkı sağlayacak önemli bir model sunmaktadır. Ayrıca, bu modelin bağırsak sağlığı ile zihinsel sağlık arasındaki potansiyel ilişkileri aydınlatabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Leaky Gut Syndrome (LGS) is characterized by increased mucosal permeability due to intestinal barrier disruption. This disruption facilitates the passage of harmful substances and pathogens from the gut, leading to various problems, including digestive disorders, autoimmune diseases, and neurological diseases. Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are important disease modeling and therapeutic research tools.
This thesis, it is aimed to create a model of LGS using blood samples from individuals diagnosed with schizophrenia. For this purpose, peripheral blood mononuclear cells were transfected with the four essential Yamanaka factors, which were delivered using calcium phosphate nanoparticles specially developed for this study, and disease-specific iPSCs were obtained. These iPSCs were characterized to understand the pathogenesis of LGS and to investigate the relationship between gut health and mental health.
In the first phase of the study, biocompatible and safe calcium phosphate nanoparticles were synthesized and characterized to facilitate gene transfer. The size and surface charge of the nanoparticles were analyzed; the average size was measured as 226.3 ± 5.20 nm, the zeta potential as +16.3 ± 3.80 mV, and the PDI value as 0.1. The transfection efficiency was determined to be 82.0% (±6.2), and the cells were characterized using Oct4 and SSEA-4 pluripotency markers. In addition, the pluripotency capacity of the cells was confirmed by Alkaline Phosphatase activity.
This study presents an important model that will contribute to understanding the molecular mechanisms and pathophysiology of LGS. Furthermore, this model is thought to shed light on the potential relationships between gut health and mental health.