Genç kan plazma uygulamasının orta yaşlı ratlarda disbiyozis ve patojen yanıtta rol alan bağırsak dokusu gen ekspresyonu üzerindeki etkisi
The effect of young blood plasma administration on dysbiosis and intestinal tissue gene expression involved in pathogen response in the middle-aged
Yazar: ASLIHAN ZAVALLIOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TAHA CEYLANİ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET TANER TEKER
Muş Alparslan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Yaşlanmayla birlikte bağırsak mikrobiyotasında disbiyozis meydana gelmektedir. Ayrıca bağırsak dokusundaki deformasyonlar bağırsak epitel hücreleri tarafından patojen yanıtta rol alan genlerin ekspresyonunun azalmasına neden olmaktadır. Bu durum ise bağırsak geçirgenliği, enflamatuar bağırsak hastalıkları, doku ve organlarda kronik iltihaplanmanın meydana gelmesi gibi birçok rahatsızlıkla birlikte davranışsal ve bilişsel durumlar üzerinde de etki gösterebilmektedir. Dolayısıyla özellikle yaşlanmayla birlikte meydana gelen disbiyozu geri çevirebilecek ve patojen yanıtta rol alan genlerin ifadesinin düzenlenmesinde rol alabilecek farklı biyolojik yaklaşımlar oldukça önem kazanmaktadır. Genç kan plazma uygulamasının işaret edilen sorunların giderilmesinde alternatif bir tedavi yöntemi olarak kullanılabilme potansiyeline sahip olduğu görülmektedir. Bu doğrultuda gerçekleştirilen bu tez çalışmasının amacı genç plazma transferinin yaşlı bağırsak mikrobiyotası ve patojen yanıtta rol alan gen ifadelerinin düzenlenmesi üzerine olan etkilerinin araştırılmasıdır. Bu amaç doğrultusunda 5 haftalık genç erkek Wistar ratlardan alınan kan plazması 12 aylık erkek orta yaşlı Wistar ratlara 30 gün boyunca her bir hayvana 05ml aktarıldı. Plazma transferi sonrasında Kontrol ve deney grubunda bulunan ratlar feda edildi. Feda edilen ratlardan alınan çekuç içeriğine metagenom uygulanarak bağırsak mikrobiyotası profilleri belirlendi. Bağırsak ileum dokularına gerçekleştirilen RNAseq analizi sonrasında önemli derecede arttığı görülen E3 ubiquitin-protein ligase TRIM56, CD209 antigen-like protein C, complement component C7 ve collectin-12 gen ekspresyonlarının arttığı syndecan-1 genlerin artan ve azalan değerleri RT-qPCR yöntemi ile belirlendi. Ayrıntılı metagenom analizi sonrasında, alfa çeşitlilik indeksleri, plazma uygulanan raların mikrobiyotasında kontrol grubuna göre daha fazla bakteri zenginliği göstermiştir. Ek olarak, Firmicutes/Bacteroidetes oranı plazma grubu mikrobiyotasında önemli derecede azalmıştır, bu da genç plazmanın olası gençleştirme özelliklerini doğrulamaktadır. Ayrıca, plazma uygulanan sıçanlarda Bifidobacterium longum, Coprococcus catus ve Romboutsia ilealis türlerinde artmış sayımlar ölçülmüştür. RT-qPCR ile elde sonuçlar RNAseq verileri ile uyumlu şekilde E3 ubiquitin-protein ligase TRIM56, CD209 antigen-like protein C, complement component C7 ve collectin-12 gen ekspresyonlarının öneli derecede arttığını syndecan-1 gen ifadesinin ise azaldığını bulmuştur. Çalışma sonuçları genç plazma transferinin yaşlı bağırsak mikrobiyotasında meydana gelen disbiyozisi geriye doğru çevirilmesinde ve bağırsak dokusunda patojen yanıtta rol alan genlerin düzenlenmesinde önemli derecede rol alabildiğini göstermektedir.

Abstract:
Aging is associated with dysbiosis of the gut microbiota. Additionally, deformations in the intestinal tissue cause a reduction in the expression of genes in intestinal epithelial cells, which play a role in the pathogen response. This situation can have various repercussions, such as increased gut permeability, inflammatory bowel diseases, and chronic inflammation in tissues and organs, and can also affect behavioral and cognitive states. Therefore, various biological approaches that can reverse dysbiosis, especially with aging, and regulate the expression of genes involved in pathogen response are becoming increasingly important. Young blood plasma treatment appears to have the potential to be an alternative treatment method for addressing these problems. The aim of this thesis was to investigate the effects of young plasma transfer on the gut microbiota of the elderly and the regulation of gene expression involved in the pathogen response. To this end, blood plasma taken from 5-week-old male Wistar rats was transferred to 12-month-old middle-aged male Wistar rats, with each animal receiving 0.5 ml over 30 days. After plasma transfer, the rats from both the control and test groups were sacrificed. The cecal contents of the sacrificed rats were subjected to metagenomic analysis to determine the gut microbiota profiles. After RNA-seq analysis of the ileum tissues of the intestines, significant increases in the expression of E3 ubiquitin-protein ligase TRIM56, CD209 antigen-like protein C, complement component C7, and collectin-12 genes, and the increased and decreased values of syndecan-1 genes were determined by RT-qPCR. After detailed metagenome analysis, alpha diversity indices showed greater bacterial richness in the microbiota of plasma-administered rats than in the control group. Additionally, the Firmicutes/Bacteroidetes ratio significantly decreased in the plasma group microbiota, confirming the possible rejuvenating properties of young plasma. Furthermore, increased counts of Bifidobacterium longum, Coprococcus catus, and Romboutsia ilealis were observed in plasma-administered rats. Results obtained from RT-qPCR, consistent with RNAseq data, showed a significant increase in the expression of E3 ubiquitin-protein ligase TRIM56, CD209 antigen-like protein C, complement component C7, and collectin-12 genes, and a decrease in the syndecan-1 gene expression. The study results indicate that young plasma transfer plays a significant role in reversing the dysbiosis that occurs in the gut microbiota of the elderly and in regulating the genes involved in the pathogenic response of intestinal tissue.