Farklı pasajlardan alınan mezenkimal kök hücre ve fibroblast hücre kültürlerinde IGF-I, IGfBP-3, IGfBP-4 ve PAPP-A düzeylerindeki değişimin araştırılması
Investigation of change in İGF-i, İGFBP-3, İGFBP-4 and papp-a concentrations in different passages of mesenchymal stem cells and fibroblast cells cultures
Yazar: BANU ÇETİNER
Danışman: PROF. DR. ABDURRAHMAN COŞKUN
Acıbadem Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya ve Klinik Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Fibroblastlar = Fibroblasts ; Gebelik proteinleri = Pregnancy proteins ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kök hücreler = Stem cells ; İnsülin benzeri büyüme faktörü I = Insulin like growth factor I ; İnsülin benzeri büyüme faktörü II = Insulin like growth factor II

Özet:
İnsülin-benzeri büyüme faktörleri (IGF' ler) hücre büyümesi ve farklılaşması için gerekli faktörlerdir. Gebelikle-ilişkili plazma protein-A (Pregnancy-associated plasma protein-A, PAPP-A), IGF-I bağlı İnsülin-benzeri büyüme faktörü bağlayıcı protein-4' ü (IGFBP-4) proteolitik olarak parçalayarak, IGF-I' in aktivasyonunu sağlar. PAPP-A IGFBP-4' ten başka IGFBP-2 ve 5' e karşı afinite gösterirken, IGFBP-3 karşı afinitesi yoktur. İn-vitro ortamda osteosit, kondrosit, fibroblast gibi birçok hücre tipine dönüşebilen mezenkimal kök hücrelerden (MKH); IGF' ler, Transforming büyüme faktörü-β (TGF- β), Tümör nekrozis faktör-α (TNF-α), Vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF), İnterlökin (IL)-10, IL-6 gibi birçok büyüme faktörü ve sitokin salgılanır. Bu nedenle IGF-I ile metabolizmasını düzenleyen faktörler, bu hücrelerden salınarak serumdan yoksun (serum-free) kültür ortamlarında gözlenebilirler. Bu kültürler hayvan kaynaklı serum bileşenleri içermezler. Ancak, hücrelerin büyüme ve gelişmesini destekleyici bileşenler eklenebilir. Çalışmamızda; PAPP-A, IGF-I, IGFBP-3 ve IGFBP-4' ün MKH ve fibroblast hücre (FH) kültür ortamlarındaki varlığını araştırmayı amaçladık. MKH ve FH kültürlerinde art arda yapılan 3 pasajdan alınan kültür örneklerinde ELISA ve kemilüminesan yöntemi kullanarak bu analitlerin düzeyleri ölçüldü. Bu bilgiler doğrultusunda kültür ortamlarında ölçülen IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4 ve PAPP-A' nın MKH ve FH' lardan salındığını düşünülebiliriz. Analiz sonuçlarına göre; MKH ve FH kültürlerinde art arda yapılan pasajlarda PAPP-A ve IGFBP-4 düzeyleri anlamlı bir şekilde artarken, IGF-I düzeylerinde azalma gözlendi. Kültür ortamındaki IGF-I düzeylerinin azalması, IGFBP-4 düzeylerinin PAPP-A düzeylerine oranla daha fazla artmasıyla ilişkilendirilebilir. IGFBP-3 (ELISA, kemilüminesan) okuma aralığının dışında kaldığı için sayısal değer verilemedi. Bu çalışmadan elde edilen veriler, gelecekte yapılacak olan çalışmalarda in-vitro ortamda IGF-I, IGFBP-3 IGFBP-4 ve PAPP-A düzeylerinin hücre farklılaşması üzerindeki etkisinin incelenmesi açısından önemli olabileceğini ortaya koymuştur.

Anahtar Sözcükler: IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4, Mezenkimal kök hücreler, PAPP-A

Abstract:
Insulin-like growth factors (IGFs) are necessary for cellular growth and differentiation. Pregnancy–associated plasma protein A (PAPP-A) induces the activation of IGF-I by proteolytic degradation of IGF-I dependent insulin-like growth factor binding protein-4 (IGFBP-4). PAPP-A has also affinity to IGFBP-2 and IGFBP-5, but it does not have affinity against IGFBP-3. Mesenchymal stem cells (MSCs) which can differentiate to osteocytes, chondrocytes, fibroblasts and many different cell types, secrete IGFs, Transforming growth factor-β (TGF- β), Tumor necrosis factor- α (TNF- α), Vascular endothelial growth factor (VEGF), Interleukin-10 (IL-10), IL-6 like growth factors and cytokines in in-vitro conditions. Therefore, IGF-I and other factors that regulate the metabolism of IGF-I can be secreted from these cells and observed in serum free media. These media do not contain animal-derived serum components. However, supplementary components can be added to serum-free media to support the growth and development of cells. In our study, we aimed to investigate the presence of IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4 and PAPP-A in culture media of MSC and fibroblast cells (FC). The concentration of these analytes which were obtained from three successive passages of MSC and FC culture media, were measured by ELISA and chemiluminescence. Along with this information, we can suppose that IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4 and PAPP-A are secreted from MSCs and FCs. According to our results, PAPP-A and IGFBP-4 concentrations increased whereas IGF-I concentrations decreased in successive passages of MSCs and FCs culture media. Decreased concentrations of IGF-I in culture media may be associated with the increased levels of IGFBP-4 compared to PAPP-A levels. We could not determine the exact concentration of IGFBP-3 (with either ELISA or chemiluminescence) because it was outside the reading range. Our data indicated the importance of the effect of IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4 and PAPP-A concentrations on cell differentiation which should be considered in future in-vitro studies.

Key Words: IGF-I, IGFBP-3, IGFBP-4, Mesenchymal stem cells, PAPP-A