Ace2 reseptörüne sahip transgenik farelerde SARS-CoV-2  enfeksiyonu sonrasında oluşan sitokin seviyelerindeki değişimlerin araştırılması
The investigation of changes in cytokines levels after SARS-CoV-2   infection of transgenic mice with ace2 reseptor
Yazar: İSMAİL SELİM YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. ZAFER BULUT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HİVDA ÜLBEĞİ POLAT
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Biyokimya = Biochemistry
Dizin: COVID 19 = COVID 19 ; Fareler = Mice ; Fareler-transjenik = Mice-transgenic ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Reseptörler = Receptors ; SARS virüsü = SARS virus ; Sitokinler = Cytokines ; Virüsler = Viruses

Özet:
İlk olarak 2019 yılının Aralık ayında tespit edilmesine rağmen COVID-19 hastalığına karşı henüz etkili bir antiviral tedavi bulunamamıştır. COVID-19 hastalığının uzun süreli etkilerininin neler olduğu, hastalığa yakalanan kişilerde nasıl bir kalıcı hasara neden olacağı ya da hastalığın en ciddi komplikasyonu olan akut respiratuar distres sendromunun (ARDS) nasıl gelişim gösterdiği gibi konular belirsizliğini korumaktadır. Hastalığı geçiren kişilerde şiddetininin belirlenebilmesinde biyokimyasal parametrelerin yanı sıra sitokin ve kemokin değişimlerininde takip edilmesi önemlidir. SARS-CoV-2'nin kuluçka süresi ile ilişkili olarak pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar yanıtların hangi günde başladığı gibi bilgiler COVID-19 hastalığına karşı etkili antiviral ilaçların geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.

B.1.1.7 varyantının kullanıldığı enfeksiyon çalışmalarında K-18 hACE2 transgenik farelerin akciğerlerindeki virüs miktarının belirlenmesinde NC1/NC2 primer probe sistemi kullanıldı. Hayvanlarının akciğerlerinde oluşan doku inflamasyonlarının gross patoloji ve histopatolojileri semi-quantitif yöntemle değerlendirildi. COVID-19 hastalığında kritik öneme sahip olan IL-1alfa, IL-1beta, IL-2, IL-6, IL-18, CCL2, CCL3, CCL5, CCL20, CCL7, CXCL2, CXCL10, INFgama, INFalfa, IFNbeta, INFlambda, TNFalfa, TGFbeta genlerinin mRNA seviyesindeki değişimler RT-qPCR tekniğiyle ölçüldü. Elde edilen Ct değerleri GraphPad Prism programında One-way ANOVA testinde kullanıldı. Gruplar arasındaki değişim Post-Hoc Tukey testi <0,05 güven aralığında karşılaştırıldı. 

3dpi gross patolji, histopatoji, virüs mitarı bakımından en yüksek ortalama değere sahip gruptur. 3dpi grubundan sonrasındaki ölçüm günlerinde virüs miktarının azaldığı ve 9dpi grubunda virüsün tespit edilemediği görülmüştür. 3dpi gruplarında yer alan hayvanlarda IL-1α, IL-6, IL-10, INF-α, INF-β, INF-λ, INF-γ, CCL2, CCL3, CCL5, CXCL10, CXCL2 gibi sitokin ve kemokinlerin ekspresyonlarında *p<0,05 güven aralığında anlamlı farklılıklar oluşmuştur. 3dpi grubunda yer alan hayvanlarda erken bir sitokin fırtınası görülmüştür.

Bu sonuçlar COVID-19 hastalığıyla ilişkili olup akciğerdeki virüs miktarına bağlı sitokin ve kemokin ekspresyonlarınnın etkilendiğini destekler niteliktedir. 

Anahtar Sözcükler: SARS-CoV-2, COVID-19, Sitokin, Real time-qPCR, Viral yük

Abstract:
Although it was first detected in December 2019, an effective antiviral treatment has not yet been found against the COVID-19 disease. What are the the long-term effects of COVID-19 disease, will it cause permanent damage to people, or the most serious complication acute respiratory distress syndrome (ARDS) how develops remains unclear. It is important to follow the changes in cytokine and chemokine levels as well as biochemical parameters in determining the severity of the disease. Pro-inflammatory and anti-inflammatory responses begin in relation to the incubation period of SARS-CoV-2. Information such as the day on which will contribute to the development of effective antiviral drugs against COVID-19 disease. 
In infection studies using the B.1.1.7 variant, the NC1/NC2 primary probe system was used to determine the amount of virus in the lungs of K-18 hACE2 transgenic mice. Gross pathology and histopathology of tissue inflammations in the lungs of animals were evaluated by semi-quantitative method. IL-1alpha, IL-1beta, IL-2, IL-6, IL-18, CCL2, CCL3, CCL5, CCL20, CCL7, CXCL2, CXCL10, INFgamma, INFalfa, IFNbeta, INFlambda, mRNA level of genes was measured by RT-qPCR technique. Obtained Ct values were used in One-way ANOVA test in GraphPad Prism program. The variation between groups was compared with the Post-Hoc Tukey test <0.05 confidence interval.
Gross pathology, histopathology and virus amounts are the highest mean value in 3dpi the group. 3dpi group has the highest virus value and the in 9dpi group virus value cannot be detected. Animals in 3dpi groups cytokines and chemokines such as IL-1α, IL-6, IL-10, INF-α, INF-β, INF-λ, INF-γ, CCL2, CCL3, CCL5, CXCL10, CXCL2 changes determined *p<0.05, depending on the amount of virus.  An early cytokine storm was observed in the 3dpi group animals.
These results are associated with COVID-19 disease and support that cytokine and chemokine expressions are affected on the amount of virus in the lung. 
Keywords: SARS-CoV-2, COVID-19, Cytokine, Real-time-qPCR, Viral load,