Aloe vera L. Burm. f. jelinin ve nanoteknolojik formülasyonlarının akciğer hasarında In Vitro ve In Vivo etkisinin araştırılması
In Vitro and In Vivo assessment of the effects of Aloe vera L. Burm. f. gel and nanotechnological formulations on lung injury
Yazar: RABİA SARE YANIKOĞLU
Danışman: PROF. DR. TUĞBA YILMAZ ÖZDEN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BEYZA SERVET GÖNCÜ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Alerji ve immünoloji = Allergy and immunology ; Alüminyum hidroksit = Aluminum hydroxide ; Astım = Asthma ; Biyokimya = Biochemistry ; Ovalbümin = Ovalbumin

Özet:
Tarih boyunca mucize bitki olarak bilinen ve halk tarafından kullanılan A.vera'nın birçok terapötik etkisi olduğu gösterilmiştir. Terapötik etkinlerin kaynağı A.vera'nın içeriğinde bulunan antrakinonlar, glikoproteinler, polisakkaritler, vitaminler ve enzimlerin dahil olduğu birçok fitoterapötik bileşikten ileri gelmektedir. Alerjik kökene sahip hastalıkların karmaşık biyokimyasal mekanizması tam olarak çözülmemiş olup güncel tedavi yöntemleri hastalığı sadece baskılamakta başarılı olabilmektedir. A.vera'nın alerjik inflamasyona karşı etkisini araştırmak amacıyla, A.vera jeli (AJ)  ile ön formülasyon (PG-A) oluşturulmuştur. Çalışmamızın ilk kısmında PG-A'nın ve AJ'nin lipopolisakkarit (LPS) ile indüklenen A549 ve HSAEC hücrelerinde değişen sitokin ekspresyon seviyelerine olan etkisi çalışılmıştır. PG-A'nın pro-inflamatuvar sitokinlerden TNF𝛼, IL6 ve Th2 sitokinlerinden olan IL5 mRNA ekspresyon seviyelerini azalttığı gösterilmiştir. İkinci kısımda in vitro inflamasyon çevresini daha fazla mimik edebilmek adına LPS ile indüklenen THP-1 hücreleri ile A549 ve HSAEC hücre serileri ile ko-kültür deneyi gerçekleştirilmiştir. Deney sonucunda gen ekspresyon sonuçlarına pozitif korele olarak pro-inflamatuvar sitokin seviyeleri PG-A uygulanan gruplarda azalmıştır. .In vivo kısımda, BALB/c fareler sağlıklı kontrol, sham ve üç ayrı zaman diliminde PG-A tedavisi uygulanmış olan tedavi grupları (48, 96, 144 saat) olarak sınıflandırılmıştır. Hayvanlara 21 günlük alerjenle indüklenen hava yolu inflamasyon modeli uygulanmış, belirli günlerde hayvan ve yem ağırlık takipleri yapılmış ve hemogram ve ELISA deneyleri için kan alımları gerçekleştirilmiştir. Hayvan ağırlıklarının ve yem ağırlıklarının birbirini destekleyici sonuç verdiği görülmüştür. Model uygulanan grupla azalan hayvan ağırlıkları tedavi grupları ile stabil duruma gelmiştir. Hemogram sonuçlarında değerlendirilen parametreler, sham grubunda alerjenle indüklenen hava yolu inflamasyon modelinin oluşumunu desteklemekte ve tedavi gruplarında ise PG-A uygulamasıyla inflamasyonu baskılayıcı etkiler görülmüştür. Serum örneklerinde ELISA deneyi gerçekleştirilen, en önemli hava yolu inflamasyonu biyobelirteçlerinden olan OVA'ya özgü IgE seviyelerinin model uygulanan aşamalarda arttığı, tedavi gruplarında ise PG-A uygulamasının süresine bağlı olarak azaldığı gösterilmiştir. Hayvanların sonlandırılma aşamasında alınan bronkoalveolar lavaj sıvısı (BALF) örneklerinde incelenen TNF𝛼, IL6, IL1β ve IL5 sitokinlerinin mRNA ekspresyon seviyeleri de PG-A uygulanan tedavi gruplarında model uygulaması yapılan gruplardaki eskpresyon seviyelerine kıyasla azaldığı gösterilmiştir. İrdelenen verilere dayalı olarak PG-A önformülasyonun alerjik hava yolu inflamasyonuna katkı sağlayacak bir öneme sahip olduğu görülmektedir.

Abstract:
A.vera, known as a miracle plant throughout history and used by the public, has been shown to have many therapeutic effects. The source of these therapeutic effects comes from many phytotherapeutic compounds including anthraquinones, glycoproteins, polysaccharides, vitamins and enzymes. The complex biochemical mechanisms of diseases of allergic origin are not fully understood and current treatment methods are only successful in suppressing the disease. In order to investigate the effect of A.vera against allergic inflammation, a pre-formulation was made with A.vera gel. In the first part of our study, the effect of the pre-formulation (PG-A) and A.vera gel (AJ) on the altered cytokine expression levels in lipopolysaccharide (LPS)-induced A549 and HSAEC cell lines were studied. It was shown that PG-A decreased the mRNA expression levels of pro-inflammatory cytokines TNFα, IL6 and Th2 cytokines IL5. We performed a co-culture experiment in the second part, using LPS-induced THP-1 cells together with A549 and HSAEC cell lines, to further mimic the in vitro inflammation environment. As a result of the experiment, pro-inflammatory cytokine levels decreased in PG-A-treated groups in positive correlation with gene expression results. Based on the results of the in vitro experiments, we performed in vivo experiments at the selected concentration. BALB/c mice were categorized as healthy control, sham and three different times PG-A treatment groups (48, 96, 144 hours). Animals were subjected to a 21-day allergen-induced airway inflammation model and animal and feed weights were monitored on certain days and blood was collected for hemogram and ELISA assays. It was observed that animal weights and feed weights were supportive of each other. Animal weights, which decreased with the sham model group were stabilized in the treatment groups. The parameters evaluated in the hemogram results supported the formation of allergen-induced airway inflammation model and suppressive effects were observed with PG-A application in the treatment groups. The levels of OVA-specific IgE, which is one of the most important biomarkers of airway inflammation, were shown to increase in the stages of the model application and to decrease in the treatment groups depending on the duration of PG-A application. TNFa, IL6, IL1b and IL5 mRNA expression levels in BALF samples taken at the termination stage of the animals were also shown to decrease in the PG-A treatment groups compared to the expression levels in the model groups. Based on the data analyzed, PG-A pre-formulation derived from A.vera seems to have an importance to alleviate to allergic airway inflammation.