İyonize edici radyasyonun neden olduğu nöral hücre hasarının bağışıklık yanıtı ile onarılması
Repairing the neuronal cell damage induced by ionising radiation via immune response
Yazar: AYLA BATU ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. BANU COŞKUN YILMAZ
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Bellek = Memory ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Hipokampus = Hippocampus ; Nöronlar = Neurons ; Radyasyon = Radiation ; Radyasyon etkileri = Radiation effects ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Öğrenme = Learning ; İmmünoterapi = Immunotherapy

Özet:
Radyoterapi (RT) birçok kanser tipinin tedavisinde kullanılmakla beraber, kanser odağı dışındaki sağlıklı dokular üzerinde de etkisini göstermektedir. Öğrenme, hafıza gibi çeşitli bilişsel fonksiyonlar ile yakından ilişkili olan hipokampus (HP), radyasyondan olumsuz yönde etkilenmektedir. HP'te bulunan kök hücrelerin ve farklılaşmış hücrelerin radyasyon maruziyetine bağlı oluşan hasara nasıl cevaplar meydana getirdiği ve bu cevapların hangi faktörlerle işlediği araştırılmaya açık bir konudur. Bu çalışmanın amacı, fare HP'sinden elde edilmiş HT22 hücrelerini kullanarak RT'nin etkisini in-vitro ortamda farklı açılardan göstermek ve ardından radyasyonun olumsuz etkilerini immün yanıt yaklaşımı ile (makrofaj hücre hattı olan RAW264.7 medyumunda bulunan parakrin etkilerle) onarmaktır. Bu çalışmayla, iyonize edici radyasyonun 2 Gy ve 8 Gy uygulanan gruplarda hücre kaybına, kalıcı morfolojik değişikliklere, antiinflamatuar yanıtta etkili olan genlerden Nrf2 ve Grn ekspresyonlarında artışa neden olduğu gösterilmiştir. Canlı kalan hücre koloni sayısı, gerçek zamanlı hücre analizi ve apoptoz sonuçlarına göre, fare makrofaj-koşullandırılmış medyumu ile bu etkiyi in-vitro ortamda onarabilme potansiyeli olan en etkili grup (tedavi grubu), radyasyondan önce 24 saat koşullandırılmış medyum uygulanıp radyasyondan 24 saat sonra koşullandırılmış medyum uygulanan grup olarak tayin edilmiştir. Bu grup seçildikten sonra  immunoterapi yaklaşımı içeren tedavi grubunun radyasyona karşı 48. ve 72. saatlerde oluşturduğu biyolojik yanıtlar değerlendirilmiştir. Tedavi grubunun 8 Gy'lik radyasyon hasarına bağlı olarak canlı kalan hücre koloni sayısında ve apoptoz oranında azalmaya yol açtığı tespit edilmiştir. Bu tez kapsamında, radyasyonun HT22 hücreleri üzerindeki etkisi ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiş,  immünoterapi yaklaşımlarının radyasyon hasarına karşı koruyucu olabileceği yönünde umut vaat edici ön sonuçlar elde edilmiştir. Daha sonraki çalışmalarda, nöral hücreler üzerindeki bu etki, in-vivo ortamlarda test edilerek koşullandırılmış medyumun potansiyel koruyucu ve/veya onarıcı etkisi biyolojik sistemler üzerinde de test edilebilir.

Abstract:
Although radiotherapy (RT) is used in the treatment of many cancer types, it also exerts its devastating effect on healthy tissues other than the cancer cells or tissues. The hippocampus (HP), which is closely related to various cognitive functions such as learning and memory, is adversely affected by irradiation. How stem cells and differentiated cells in HP respond to damage caused by radiation exposure and by which factors these responses work is still largely unknown. The aim of the current study was to examine the effect of RT from different angles in-vitro using HT22 cells obtained from mouse HP, and then to repair the aversive effects of irradiation by using an immune response approach (with paracrine effects found in the macrophage cell line RAW264. In this study, it was shown that 2 Gy and 8 Gy doses of ionizing radiation to HT22 cells caused cellular loss, permanent morphological alterations and an increase in the expression of genes that are effective in the anti-inflammatory response, such as Nrf2 and Grn. Based on the findings of survived colony numbers, real-time cell analysis and apoptosis, the most efficient treatment groups among the others were designated as the group that was treated with the conditioned media of macrophages both 24 hr before and after the irradiation. After selecting this group, the biological responses of the treatment group, which included the immunotherapy approach to radiation at 48th and 72nd hours were evaluated. It was determined that the treatment group caused a decrease in the number of viable cell colonies and apoptosis rate in response to 8 Gy radiation damage. In this thesis, the effects of radiation on HT22 cells were evaluated in detail, and promising preliminary results were obtained that immunotherapy approaches could be protective against radiation damage. In future studies, this effect on neural cells can be tested in vivo and the potential protective and/or restorative effect of the conditioned medium can also be tested on biological systems.