Kistik fibrozisli hastalarda TH17 ilişkili sitokinlerin moleküler analizi
Molecular analysis of TH17 related cytokines in patients with cystic fibrosis
Yazar: TUĞBA NUR GÜR
Danışman: PROF. DR. HALİT CANATAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Kistik fibroz = Cystic fibrosis ; Moleküler yapı = Molecular structure ; Sitokinler = Cytokines ; İnterlökin 10 = Interleukin 10 ; İnterlökin 17 = Interleukin 17 ; İnterlökin 22 = Interleukin 22

Özet:
Kistik fibrozis (KF), otozomal resesif kalıtım gösteren ve beyaz ırkta mortalitesi ve morbiditesi yüksek, kronik bir hastalıktır. Kistik fibrozis, ekzokrin salgı bezlerinde yer alan kistik fibrozis transmembran regülatör proteini (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator; CFTR; KFTR) kodlayan gendeki resesif mutasyonlar sonucu meydana gelir.
Kistik fibroziste 7. kromozomdaki gen mutasyonu sonucu KFTR proteininin sentezi bozulmaktadır. Kistik fibrozis transmembran regülatör genindeki fonksiyonel ve yapısal bozukluk; akciğer, pankreas, barsak, karaciğer, epididim ve ter bezlerinde epitel hücre plazma membranında bulunan klor transportunu olumsuz yönde etkiler. 
T hücreleri enfekte hücreleri ortadan kaldırarak patojenlerin eliminasyonunda görev almaktadır. CD4+ T hücrelerinin çoğu T yardımcı hücreleri (T helper; Th) olarak görev yaparlar. Th hücreleri, aktive olduklarında bir çok sitokin salgılarlar. Th17 hücrelerinin kistik fibrozis ile ilişkisi hala tam olarak aydınlatılamamış olup, bazı durumlarda tartışmalıdır.
Kistik fibroziste genellikle inflamatuar hücrelerin arttığı, IL-10 gibi anti-inflamatuar sitokinlerin azaldığı bilinmektedir. Kistik fibroziste artmış nötrofil aktivitesi ve birikiminden IL-17'nin sorumlu olduğu da literatürde yer almaktadır. Çalışmamızda ki ana amacımız, Th17 hücrelerinin KF biyolojisindeki rolünü ortaya çıkarmaya katkıda bulunmaktır. Biz çalışmamızda, KF hastalarının kanlarında bulunan Th17 hücre popülasyonunun sayısı ve Th17 ilişkili sitokin miktarlarını ölçtük.
Th17 hücrelerinin sitokin üretme kapasitesini belirlemek amacıyla gereken yüzey ve hücre içi boyamalar yapılarak, flow sitometri ve ELISA tekniği ile analizleri gerçekleştirdik ve KF hasta kanındaki lenfositlerdeki Th17 popülasyonunun total yüzdesini ve mutlak sayısını belirledik.
Bu bağlamda, lenfosit yüzde değerlerinin hasta bireylerde anlamlı olarak artmasının yanı sıra CD3+ hücre grubunda hasta bireylerde artmasına rağmen bu artışın anlamlı olmadığı gösterdik. CD3+IL-17+ hücreler yüzde olarak hasta ve atak gruplarında kontrole kıyasla azalma göstermiş olmasına rağmen bu azalmanın anlamlı olmadığını ve hasta bireylerde diğer gruplara kıyasla CD3-IL-17+ hücre yüzdesinde anlamlı olmayan bir artış olduğunu gösterdik. Hasta bireylerde CD3+IL-22+ hücrelerinin yüzde olarak yüksek ancak anlamlı olmamasına rağmen mutlak değerleri anlamlı şekilde yüksek bulundu. CD3-IL-22+ hücreleri yüzde olarak hasta ve atak gruplarında anlamlı şekilde artmıştır. Yaptığımız ELISA deneyinin sonucunda, plazmadaki IL-17 seviyesinin hasta grubunda diğer gruplara kıyasla azaldığı bulundu. Hasta grubunda IL-22 ve GM-CSF miktarında diğer gruplara kıyasla anlamlı bir artış olmamıştır. Hastalarda, sağlıklı kontrol ve ataklı kişilere göre CD3+IL-10+ hücre yüzdesi yüksek bulundu ve mutlak sayı olarak anlamlı olduğu gösterildi.
Çalışmamız daha fazla mekanistik çalışma için bir temel sağlayacaktır. Araştırmacıların ve klinisyenlerin bu bulguları bütünleştirmesi ve KFʼde ek tedavi olarak işlev görebilecek immünoterapileri geliştirebilmeleri bu gibi çalışmalarla mümkün hale gelecektir.
Anahtar Sözcükler: Kistik Fibrozis; IL-10; IL-17; IL-22; Th17

Abstract:
Cystic fibrosis (CF) is a chronic disease with autosomal recessive inheritance and high mortality and morbidity in Caucasians. Cystic fibrosis due to recessive mutations in the gene encoding the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) protein located in the exocrine glands.
As a result of the gene mutation in the 7th chromosome, the synthesis of the CFTR protein is impaired. Functional and structural defect in the CFTR gene adversely affects chlorine transport in the epithelial cell plasma membrane in the lung, pancreas, intestine, liver, epididymis and sweat glands. 
T cells are involved in the elimination of pathogens by eliminating infected cells. Most CD4+ T cells act as T helper cells (Th). Th cells secrete many cytokines when activated. The relationship of Th17 cells with cystic fibrosis has still not been fully elucidated, and in some cases it is controversial.
It is known that inflammatory cells generally increase in CF and anti-inflammatory cytokines such as IL-10 decrease. It is also stated in the literature that IL-17 is responsible for increased neutrophil activity and accumulation in CF. Our main aim in our study is to contribute to revealing the role of Th17 cells in CF biology. In our study, we measured the number of Th17 cell population and the amount of Th17-related cytokines in the blood of CF patients.
In order to determine the cytokine production capacity of Th17 cells, we performed the necessary surface and intracellular staining, analysis with flow cytometry and ELISA technique, and determined the total percentage and absolute number of Th17 population in lymphocytes in the blood of CF patients.
In this context, we showed that although lymphocyte percentage values increased significantly in sick individuals, this increase was not significant in CD3+ cell group, although it increased in sick individuals. Although CD3+IL-17 cells showed a percent decrease in the patient and exacerbation groups compared to the control group, we showed that this decrease was not significant and there was a non-significant increase in the percentage of CD3-IL-17+ cells in patients compared to the other groups. The absolute values of CD3+IL-22+ cells were found to be high in sick individuals as a percentage, but not significantly, but significantly higher. The percentage of CD3-IL-22+ cells was significantly increased in the patient and exacerbation groups. As a result of our ELISA experiment, it was found that the level of IL-17 in the plasma decreased in the patient group compared to the other groups. There was no significant increase in the amount of IL-22 and GM-CSF in the patient group compared to the other groups. The percentage of CD3+IL-10+ cells was found to be higher in patients compared to healthy controls and people with attacks, and it was shown to be significant as absolute number.
Our work will provide a basis for more mechanical work. Such studies will enable researchers and clinicians to integrate these findings and develop immunotherapies that can act as additional treatment in cystic fibrosis.
Keywords: Cystic Fibrosis; IL-10; IL-17; IL-22; Th17