Mezenkimal kök hücreler ve immun sistem arasındaki ilişkinin in vitro koşullarda değerlendirilmesi
Evaluation of the relationship between mesenchymal stem cells and immune system in in vitro conditions
Yazar: AYŞE EROL
Danışman: PROF. DR. FATMA OĞUZ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Fetal kan = Fetal blood ; Kök hücreler = Stem cells ; Umbilikal kord = Umbilical cord ; İmmün sistem = Immune system ; İmmünomodülasyon = Immunomodulation ; İn vitro = In vitro

Özet:
Mezenkimal kök hücreler (MKH)'lerin klinik uygulamalarından önce hücrelerin immünmodülatör özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. Çalışmamızda MKH'lerin immün sistem hücreleri tarafından salgılanan sitokinlere olan etkisinin belirlenmesi hedeflendi. 
Periferal kan mononükler hücreler (PKMH) ve MKH ko-kültür öncesi ve sonrası CD4+ T hücrelerin hücre içi sitokin seviyeleri (Interlökin-4 (IL-4), Interferon-γ (IFNγ), and Interlökin-17 (IL-17)) akım sitometri ile tespit edildi. Aynı zamanda Tümör büyüme faktörü (TGF)- β, IL-4, IL-17, IFNγ süpernatant sitokin seviyeleri ELISA ile ölçüldü. Çalışmamızda MKH'ler kordon kanı (KK) ve Wharton Jeli'nden (WJ) izole edilmiş olup plastik adherent olmaları mikroskopta ve yüzey belirteçleri (CD44 (%100), CD73 (%99,6), CD90 (%100), CD105 (%88)) akım sitometri yöntemiyle gösterilmiştir. Çalışmada, ko-kültür MKH/PKMH 1/5 ve 1/10 oranlarında, 24 saat ve 72 saat inkübasyon süreleri hem KK hem de WJ MKH'leri kullanıldı.
 Çalışmada KK-MKH'lerle stimule edilen PKMH'leri ko-kültür sonuçları kültür öncesiyle karşılaştırıldığında farklı immünmodülatör özellikler gösterdikleri bulunmuştur. Pro-inflamatuvar sitokinlerden IFNγ ve IL-17 hem KK-MKH hem de WJ-MKH ve PKMH ko-kültürü sonrası hücre içi seviyeleri artış gösterirken süpernatanttaki sitokin seviyeleri anlamlı derecede düşmüştür (p<0,05). Anti-inflamatuvar sitokinlerden IL-4'ün ko-kültür sonrası hücre içi seviyesi anlamlı derecede artarken süpernatantta anlamlı derecede azalmıştır (p<0,05). Anti-inflamatuvar sitokin olan TGF- β'ın ise süpernatanttaki seviyesi hem KK-MKH hem de WJ-MKH için anlamlı derecede azalmıştır (p<0,05).
MKH ve immün sistem hücrelerinin interaksiyonu karmaşık bir süreci başlatmaktadır. Kordon kanı ve WJ-MKH ile PKMH'ler arasındaki ilişkilerin belirlendiği bu çalışma ile MKH'lerin uygulanma öncesi ve sonrasında pro-inflamatuvar ve anti-inflamatuvar özellikleri tespit edilerek en uygun MKH kaynağının seçilmesi ve immünmodülasyon etkilerinin belirlenmesi açısından klinik çalışmalara ışık tutacaktır.

Abstract:
Determination the immunomodulatory properties of mesenchymal stem cells (MSCs) is necessary before clinical applications. In this study, it was aimed to determine the effect of MSCs on cytokines secreted by immune system cells. 
Intracellular cytokine levels (Interleukin-4 (IL-4), Interferon-γ (IFNγ), and Interleukin-17 (IL-17)) detected by akım cytometry before and after co-culture between peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and MCSs. At the same time, tumor growth factor (TGF)-β, IL-4, IL-17, IFNγ supernatant cytokine levels were measured by ELISA. In our study, MSCs were isolated from cord blood (CB) and Wharton's Jelly (WJ), and their plastic adherence was observed under the microscope and surface markers (CD44 (100%), CD73 (99.6%), CD90 (100%), CD105 ( 88%)) shown by akım cytometry method. In the study, both CB and WJ-MSCs were used in co-culture MSC/PBMC ratios of 1/5 and 1/10, incubation times of 24 hours and 72 hours.
 	In this study, it was found that PBMCs stimulated with CB-MSCs showed different immunomodulatory properties when the results of co-culture were compared with those before culture. While the intracellular levels of pro-inflammatory cytokines IFNγ and IL-17 increased after both CB-MSC and WJ-MSC and PBMC co-culture, cytokine levels in the supernatant decreased significantly (p<0.05). Among the anti-inflammatory cytokines, IL-4 increased significantly after co-culture, but decreased significantly from the supernatant (p<0.05). The level of TGF-β, which is an anti-inflammatory cytokine, in the supernatant was significantly decreased for both CB-MSC and WJ-MSC (p<0.05).
 	It was reached with the results obtained, the effects of cord blood and WJ-MSC on PBMC were determined and the pro-inflammatory and anti-inflammatory properties of MSCs were determined before and after the application, contributing to the scientific platform.The interaction of MSC and immune system cells initiates a complex process. Therefore, more comprehensive studies are needed to select the most appropriate MSC source and to determine its immunomodulation effects for future clinical researches.