Anti-inflamatuvar lipid medyatörler ve mezenkimal kök hücrelerin immünomodülatuvar etkileri arasındaki ilişkinin araştırılması
The investigation of the relationship between anti-inflammatory lipid mediators and immunomodulatory effects of mesenchymal stem cells
Yazar: ALPER TUNGA ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. AFİG BERDELİ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology

Özet:
Mezenkimal kök hücreler (MKH) başlangıçta kemik iliğinden izole edilmiş ve takibinde yapılan çok sayıda araştırma ile yağ dokusu, diş dokuları, fetal dokular gibi değişik kaynaklardan izole edilen yetişkin kök hücreleridir. Bu hücreler kıkırdak, kemik ve yağ hücreleri gibi destek dokularına farklılaşabilmektedir. Ancak onların en önemli kullanım alanları eşsiz immünomodülasyon yeteneklerinden dolayı ölümcül akut graft versus host disease (GVHD) başta olmak üzere farklı otoimmün hastalıklardır.

Bu çalışma ile anti-inflamatuvar lipid medyatörler olan Lipoksin A4 ve Resolvin D1 moleküllerinin MKH'lerin immünomodülasyon yeteneklerine olan etkilerini araştırmayı amaçladık. Bu amaçla yağ dokusu kökenli MKH'ler ile aktive edilmiş periferik kan mononükleer hücreleri (PBMC) farklı efektör:target oranlarında ko-kültür ettik. Lipoksin A4 ve Resolvin D1 etkinliğini daha iyi anlamak için MKH'lere 15-lipoksijenaz (15-LOX) genini kodlayan plazmit transfeksiyonu yapılarak aynı deneyleri tekrarladık. Etkinlikleri kıyaslamak için hücre kültürü süpernatantlarından Lipoksin A4, Resolvin D1, IFN-g, IL-4, IL-10 ve IL-17a düzeylerini ELISA yöntemi ile tespit ettik. Bulgularımıza göre Lipoksin A4'ün MKH'lerin immünomodülasyon yeteneklerini özellikle yüksek E:T oranlarında arttırabildiğini gözlemledik. 15-LOX trasnfeksiyonu yapılan hücrelerin immünmodülasyon etkilerinin naive MKH'lere göre anlamlı olarak daha yüksek olduğunu gözlemledik.

Sonuç olarak, Lipoksin A4 ve Resolvin D1 moleküllerinin naive MKH'lerin immünomodülasyon yetenekleri üzerinde direk bir etki oluşturmayabileceğini, ancak bu moleküllerin sentezlerinde direk rol alan 15-LOX enzimini eksprese eden MKH'lerin normal hücrelerden daha üstün bir etkiye sahip olduklarını bulduk. Daha kesin sonuçlara ulaşmak için in-vitro deneyler ile bulduğumuz bu verilerin in-vivo modeller ile desteklenmesine gereksinim bulunmaktadır.

Abstract:
Mesenchymal stem cells (MSCs) are adult stem cells that initially isolated from bone marrow and after the large number of follow-up studies they also could isolated from a variety of sources, including fat tissue, dental tissues, fetal tissues. These cells can differentiate into the mesenchymal cells such as cartilage, bone and fat cells. However, due to their unique immunomodulation ability, they are used in the clinic, especially lethal acute graft versus host disease (GVHD) and different autoimmune diseases.
In this study, we aimed to investigate the effects of anti-inflammatory lipid mediators Lipoxin A4 and Resolvin D1 molecules, on the immunomodulation ability of MSCs. For this purpose, we co-cultured activated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) with adipose tissue-derived MSCs at different effector: target ratios. In order to better understand the efficacy of Lipoxin A4 and Resolvin D1 we were repeated the same experiments by conducting a plasmid transfection encoding the 15-lipoxygenase (15-LOX) gene in MSCs. In order to compare the activities, we were determined the levels of Lipoxin A4, Resolvin D1, IFN-g, IL-4, IL-10 and IL-17a from cell culture supernatants by ELISA. According to our findings, we observed that Lipoxin A4 increased the immunomodulation ability of MSCs especially at high E:T ratios. We observed that the immunomodulation effects of 15-LOX transfected cells were significantly higher than the naive MSCs. 

In conclusion, we have found that Lipoxin A4 and Resolvin D1 molecules may not have a direct effect on the immunomodulation ability of naive MSCs, but that MSCs expressing 15-LOX enzyme, which plays a direct role in the synthesis of these molecules, may show a superior effect compared with normal cells. In order to reach more accurate results, we need to support our data with in-vivo models.