Alfa lipoik asit'in insan dejenere intervertebral disk dokusu primer hücre kültürleri üzerine potansiyel etkilerinin araştırılması
Investigation of the potential effects of alpha lipoic acid on human degenerated intervertebral disc tissue primary cell cultures
Yazar: İRFAN AYDIN
Danışman: PROF. DR. HANEFİ ÖZBEK
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Genler = Genes ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kıkırdak = Cartilage ; Lipoik asit = Lipoic acid ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases ; İntervertebral disk = Intervertebral disc ; İntervertebral disk deplasmanı = Intervertebral disc displacement

Özet:
Bu araştırmada, farklı terapötik etki çeşitliliği nedeni ile son yıllarda bilim insanlarının dikkatini çeken, reçeteli veya reçetesiz olarak kullanılabilen alfa-lipoik asit (ALA) suplementasyonunun, insan dejenere intervertebral disk (İVD) dokusundan izole edilen primer hücre kültür modelleri üzerine etkilerinin hücresel ve moleküler düzeyde değerlendirilmesi amaçlandı. Ameliyat sırasında rezeke edilen dejenere İVD dokusundan, primer hücre kültürleri hazırlandı. Herhangi bir madde uygulanmayan primer hücre kültürü örnekleri kontrol grubunu, ALA uygulanan primer hücre kültürü örnekleri ise çalışma grubunu oluşturdu. Tüm gruplara akridin oranj/propidiumiyodür (AO/PI) boyamaları yapılarak apoptotik hücre ölümleri floresan mikroskobu ile belirlendi. Hücre yüzey morfolojisi ve ekstraselüler matriks (ECM) yapıları invert ışık mikroskobu altında değerlendirildi. Eşzamanlı olarak; metiltiazoldifenil-tetrazolyum (MTT) analizi ile hücre proliferasyonundaki değişimler değerlendirilirken, ECM düzenlenmesiyle ilişkili kondroaderin (CHAD), kıkırdak oligomerik matriks protein (COMP), interlökin-1 beta (IL-1β), matriksmetalloproteinaz (MMP)-7 ve MMP-19 genlerinin ifadeleri kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (Real Time-qPCR) yöntemiyle test edildi. Elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirildi. Alfa anlamlılık değeri <0,05 olarak kabul edildi. Araştırmamızın bulgularında, ALA uygulanan çalışma grubu hücrelerinde kontrol grubuna kıyasla proliferasyonun baskılandığı, ECM'nin bozulduğu, iyileşme olmadığı ve gen ifadelerinin değişim gösterdiği saptandı. İVD dejenerasyonu bulunan olgularda ALA kullanımının faydalı olmayabileceği hatta dejenerasyonu ilerletebileceği söylenebilir. Bu sonuçlar in-vitro şartlarda elde edilmiş olsa bile ALA'nın reçete edilirken bu olumsuz etkilerinin de göz önünde bulundurulması önerilir.

Anahtar Kelimeler: Alfa-lipoik asit, intervertebral disk dejenerasyonu, kıkırdak oligomerik matriks proteini, kondroaderin gen, matriks metalloproteinaz.

Abstract:
In this research, it was aimed at the cellular and molecular level evaluate the effects of alpha-lipoic acid (ALA) supplementation, which can be used as prescription or non-prescription, which has attracted the attention of scientists in recent years due to its different therapeutic effects, on primary cell culture models isolated from human degenerated intervertebral disc tissue. Primary cell cultures were prepared from degenerated IVD tissue resected during surgery. Primary cell culture samples, which were not treated with any substance, formed the control group, and primary cell culture samples, which were treated with ALA, formed the study group. All groups were stained with acridine orange/propidiumiodide (AO/PI) and apoptotic cell death was determined by fluorescent microscopy. Cell surface morphology and extracellular matrix (ECM) structures were evaluated under an inverted light microscope. Simultaneously; While the changes in cell proliferation were evaluated with methylthiazoldiphenyl-tetrazolium analysis (MTT), the expressions of chondroaderin (CHAD), cartilage oligo matrix protein (COMP), interleukin-1 beta (IL-1β), matrix metalloproteinase (MMP)-7 and MMP-19 genes associated with ECM regulation were tested by quantitative real time polymerase chain reaction (Real Time-qPCR) method. The obtained data were statistically evaluated. Alpha significance value was accepted as <0.05. In the findings of our study, it was observed that proliferation was suppressed, ECM was deteriorated, there was no improvement and gene expressions changed in the cells of the study group treated with ALA compared to the control group. It can be said that the use of ALA in cases with IVD degeneration may not be beneficial and may even advance degeneration. Even if these results were obtained in-vitro conditions, it is recommended to consider these adverse effects when prescribing ALA.

Key Words: Alpha-lipoic acid, intervertebral disc degeneration, cartilage oligomeric matrix protein, chondroaderin gene, matrix metalloproteinase.