Leıshmanıasıs tedavisinde ekstrasellüler veziküller içeren formülasyonların geliştirilmesi ve etkinliğinin incelenmesi
Development of formulations containing extracellular vesicles and evaluation of efficacy in the treatment of leishmaniasis
Yazar: GÜLNAZ YILDIRIM KÖKEN
Danışman: DOÇ. DR. EMRAH ŞEFİK ABAMOR ; PROF. DR. ERDAL KARAÖZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Eksozomlar = Exosomes ; Kök hücreler = Stem cells ; Leishmaniasis = Leishmaniasis ; Salisilik asit = Salicylic acid

Özet:
Leishmaniasis tropik, subtropik bölgelerde ve Güney Avrupa'da oldukça yaygın olan, insanlarda görülen parazitik bir hastalıktır. Leishmaniasis kemoterapisi için kullanılan ilaçlar oldukça pahalıdır ve hastalarda toksik yan etkilere neden olmaktadır. Son dönemlerde, ekstrasellüler vezikül (EV) biyolojisine olan ilginin artmasıyla birlikte yapılan çalışmalar sonucunda, mikroskobik olarak oldukça küçük olan bu veziküllerin önemli fizyolojik fonksiyonları olduğu ortaya çıkmıştır. Mezenkimal kök hücrelerden izole edilen eksozomların pek çok hastalığın tedavisinde başarıyla kullanıldığı gösterilse de leishmaniasise karşı in vitro antiparazitik etkinlikleri ve leishmaniasise özgü yaraların iyileşmesindeki rolleri bugüne kadar araştırılmamıştır. 
Bu çalışmada kutanöz leishmaniasis tedavisinde kullanılmak üzere göbek kordonundan mezenkimal kök hücrelerin (MKH) izolasyonu, üretimi ve karakterizasyonunu yapılması, MKH'lerden elde edilen ekstrasellüler veziküllerin (EV) izolasyonu, saflaştırılması ve karakterizasyonunun yapılması ile ekstrasellüler veziküllerin yara iyileştirmesindeki etkinliği daha önce gösterilen salisilik asit ve aloe-emodin isimli bileşenlerle kombinasyon halinde in vitro sitotoksik, antileishmanial ve yara iyileştirici aktivitelerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, antileishmanial ilaçların dezavantajlarını içermeyen hem antiparaziter etkinlik hem de yara iyileştirici özellik gösterebilen yeni nesil ilaç adayı formülasyonların geliştirilmesi hedeflenmiştir.
Bu çalışma hem salisilik asit ve aleo-emodinin hem de göbek kordonundan izole edilmiş MKH'lerden türetilen eksozomların Leishmania parazitlerinin her iki formu üzerinde de antileishmanial etkinlik gösterdiklerini ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, kombinasyon halinde kullanıldıklarında gerek antileishmaial etkinliklerinin gerekse de yara iyileştirme kabiliyetlerinin anlamlı ölçüde arttığı tespit edilmiştir. Eksozomların yüksek seviyedeki yara onarım performansları göz önüne alındığında, bu kombinasyonun sadece yaralardaki parazitleri inhibe etmekle kalmayacağı, aynı zamanda defektli dokuların rejenerasyonunu da artıracağı düşünülmektedir. Yara bölgesindeki parazitleri inhibe etme ve açık yaraları iyileştirme konusundaki potansiyelleri nedeniyle, bu kombinasyonların gelecekte Kutanöz Leishmaniasis tedavisinde umut verici bir yaklaşım olarak değerlendirileceğini öngörmekteyiz.

Abstract:
Leishmaniasis is a parasitic disease in humans that is very common in tropical, subtropical regions and Southern Europe. The drugs used for leishmaniasis chemotherapy are quite expensive and cause toxic side effects in patients. Recently, with the increasing interest in extracellular vesicle (EV) biology, studies have revealed that these microscopically small vesicles have important physiological functions. Although it has been shown that exosomes isolated from mesenchymal stem cells have been successfully used in the treatment of many diseases, their in vitro antiparasitic activities against leishmaniasis and their role in the healing of leishmaniasis-specific wounds have not been investigated until now.
In this study, isolation, production and characterization of mesenchymal stem cells (MSCs) from the umbilical cord for use in the treatment of cutaneous leishmaniasis, isolation, purification and characterization of extracellular vesicles (EVs) obtained from MSCs, and salicylic acid and In this study, it was aimed to examine in vitro cytotoxic, antileishmanial and wound healing activities in combination with components named aloe-emodin. In addition, it is aimed to develop new generation drug candidate formulations that do not contain the disadvantages of antileishmanial drugs, which can show both antiparasitic activity and wound healing properties.
This study reveals that both salicylic acid and aleo-emodin and exosomes derived from MSCs isolated from the umbilical cord exert antileishmanial activity on both forms of Leishmania parasites. However, it has been determined that both antileishmaial activities and wound healing abilities increase significantly when used in combination. Given the high level of wound repair performance of exosomes, it is thought that this combination will not only inhibit parasites in wounds, but also increase the regeneration of defective tissues. Because of their potential to inhibit parasites at the wound site and heal open wounds, we anticipate that these combinations will be considered a promising approach in the treatment of Cutaneous Leishmaniasis in the future.