Myozin hafif zincir kinaz inhibitörü (ML7) yüklü polimerik nanofiber formülasyonların miyometriyum kasılmasına etkisi
The effect of myosin light chain kinase inhibitor (ML7) loaded polymeric nanofiber formulations on myometrial contraction
Yazar: YETKİN KARASU
Danışman: DOÇ. DR. BİLGE PEHLİVANOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology
Dizin: Doğum-prematür = Labor-premature ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Üreme-ürogenital fizyoloji = Reproduction-urogenital physiology ; İnsan fizyolojisi = Human physiology

Özet:
Bu tez çalışmasında amaç erken doğumun önlenmesinde etkili olabilecek nano tabanlı kontrol edilebilir bir ilaç taşıma ve salım sisteminin tasarımı, formülasyonu ve in-vitro etkinliğinin araştırılmasıdır. Bu amaçla termde sezaryen ile doğum yapan gebe kadınlardan (n=10) alınan uterus dokusu kullanarak kalsiyum kanal blokörü (nifedipin) ve myozin hafif zincir kinaz inhibitörü (ML7) yüklü nanofiberlerin spontan ve uyarılmış miyometriyum kasılmaları üzerindeki etkisine bakıldı. PLGA polimeri ile elektroeğirme yöntemi kullanılarak nifedipin ve ML7 yüklü  anofiberler hazırlandı; Grup I kontrol; Grup II ilaçsız nanofiber; Grup III Nifedipin (10-5M); Grup IV ML7 (3x10-5M); Grup V ML7 (3x10-5M) ve Nifedipin (10-5M); Grup VI ML7 (3x10-5M) ve Nifedipin (3x10-5M); Grup VII ML7 (3x10-5M) ve Nifedipin (10-4 M). Termde uterus örneklerinden hazırlanan miyometriyum şeritlerine (3x10 mm)  anofiberler uygulandı ve in-vitro organ banyosuna yerleştirildi. Şeritlerin spontan, KCl (120 mM) ve kümülatif oksitosin (10-11-10-5 M) ile uyarılmış kasılmaları kaydedildi. Kasılma genlikleri şerit ağırlığı ve KCl ile uyarılmış kasılma ile normalize edildi, kasılma sıklığı ve eğri altında kalan alan ölçüldü. Veriler SPSS istatistik programı ile değerlendirildi. İlaç yüklü polimerlerin uygulanması, tüm gruplarda spontan ve uyarılmış kasılmaların sıklığında ve şiddetinde önemli bir azalmaya neden oldu (p<0,01). Kontrol grubu ile ilaç yükleme yapılmamış nanofiber gruplarında benzer sonuçlar elde edildi (p=0,704). Kasılmaların genliği ve sıklığı açısından, oksitosin doz-kasılma yanıtındaki en belirgin etki grup VII'de görüldü (p<0,05). Grup VI'da da kontrol ve ilaç yüklemesi yapılmamış nanofiber gruplarına göre kasılma şiddeti ve sıklığı anlamlı derecede azalmıştı (p<0,05). Bu farklar özellikle yüksek dozlarda anlamlı bulundu. Sadece Nifedipin veya ML7 yüklü nanofiberlerin kullanımı da kasılmanın genliği ve sıklığında azalmaya neden oldu, ancak bu azalma kontrol ve boş polimer gruplarıyla karşılaştırıldığında anlamlı değildi. Maksimum kasılma yanıtı da benzer şekilde ilaç uygulanan şeritlerde anlamlı derecede azalmışken, en önemli fark Grup VI ve VII'de gözlendi (p<0.01). Bu çalışmanın sonuçları insan uterus doku şeritlerinde Nifedipin ve ML7 yüklü nanofiberlerin kasılmaları baskılayabildiğini göstermektedir. İleri çalışmalarda bu formülasyonların in vivo etkinliğinin gösterilebilmesi lokal etkili, sistemik yan etkileri azalmış ve güvenli kontrol edilebilir ilaç salım sistemlerinin potansiyel tedavi seçeneği olarak önerilebilmesini sağlayacaktır.

Abstract:
The aim of this thesis is to design and formulate a nano-based controllable drug delivery and release system and to investigate its' in-vitro effectiveness for preventing premature birth. The effect of nanofibers loaded with calcium channel blocker (nifedipine) and myosin light chain kinase inhibitor (ML7) on spontaneous and stimulated myometrial contractions was investigated using uterine tissue obtained from pregnant women (n= 10) who gave birth by cesarean section at term. Nifedipine and ML7 loaded nanofibers were prepared using the electrospinning method with PLGA polymer. The prepared polymers were, Group I: Control; Group II: Drug-free nanofiber; Group III: Nifedipine (10-5M); Group IV: ML7 (3x10-5 M); Group V: ML7 (3x10-5 M) and Nifedipine (10-5 M); Group VI: ML7 (3x10-5 M) and Nifedipine (3x10-5 M); Group VII: ML7 (3x10-5 M) and Nifedipine (10-4 M) loaded nanofibers. Nanofibers were applied to the myometrium strips (3x10 mm) prepared from the term uterine tissue samples and placed in an in-vitro organ bath. Spontaneous, KCl (120 mM), and cumulative oxytocin (10-11-10-5 M) evoked contractions were recorded. Contraction amplitudes were normalized by strip weight and KCl-stimulated contraction, and contraction frequency and area under the curve were measured. The data were evaluated by the SPSS statistical program. Application of drug-loaded polymers resulted in a significant reduction in the frequency and amplitude of the spontaneous and stimulated contractions in all groups (p<0.01). The results of in the control and the drug-free nanofiber groups were similar (p=0.704). In terms of amplitude and frequency of contractions, the most significant effect to the oxytocin dose-contraction response was recorded in Group VII (p<0.05). In Group VI, the intensity and frequency of contraction were significantly reduced compared to the control and drug-free nanofiber groups, as well (p<0.05). These differences became prominent with increasing doses. The use of Nifedipine or ML7-loaded nanofibers also resulted in decrease in the amplitude and frequency of contractions, but this decrease was not significant compared to the control and empty polymer groups. While the maximum contraction response was also significantly reduced in the drug-applied strips, the most significant difference was observed in Groups VI and VII (p<0.01). The results of this study show that Nifedipine and ML7-loaded nanofibers can suppress contractions in human uterine tissue strips. Demonstrating the in vivo effectiveness of these formulations in further studies will enable locally effective and safe, controllable drug release systems with reduced systemic side effects to be recommended as potential treatment options in preterm birth.