Dejeneratif retinal gen tedavi çalışmaları için yeni deney hayvan modelinin oluşturulması
Establishment of A new animal model for gene therapy studies of retinal degenerative diseases
Yazar: ELİF ÖZGECAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. SALİH ŞANLIOĞLU
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Göz = Eye ; Hipoksi = Hypoxia ; Kobalt = Cobalt ; Retina dejenerasyonu = Retinal degeneration ; Retinitis pigmentosa = Retinitis pigmentosa

Özet:
Amaç: Kalıtsal retinopatiler, fotoreseptörlerin yapı ve fonksiyonunu bozan mutasyonların neden olduğu, retinal dejenerasyonla karakterize bir hastalıktır. Hastalığa sebebiyet veren mutasyonların çoğu rod hücrelerinde görülse de rod hücrelerinin kaybı zaman içerisinde koni hücrelerinin de dejenerasyonuna ve sonuçta körlüğe neden olur. Farklı hücre gruplarında görülebilen hastalıkla ilişkilendirilmiş mutasyonların tipi dejenerasyon sürecini etkilese de kalıtsal retinal distrofilerde görülen patoloji birbirine benzerdir. Bu bağlamda, kalıtsal retinal distrofilerin ortak hastalık patolojisini taklit eden yeni bir deney hayvan modelinin oluşturulması amaçlandı. 
Yöntem ve Bulgular: Retinal dejenerasyonun indüklenmesi için hücrelerde hipoksi oluşturma etkileri ile bilinen kobalt klorür (CoCl2) kullanıldı. Hastalık modelinin in vitro koşullarda oluşturulması amacıyla RPE ve mikroglia hücrelerine farklı dozlarda CoCl2 uygulamasından sonra kimyasalın hücre canlılığı üzerindeki etkileri MTT testleri ile analiz edildi. Hücrelerin hipoksik durumları ise HIF-1α proteinine karşı yapılan western blot ve immünofloresan boyama yöntemleri ile belirlendi. Hastalık modelinin in vivo olarak da oluşturulması için Wistar sıçanlara dozları 5 – 500 nmol arasında değişen CoCl2 çözeltisinin intravitreal enjeksiyonları yapıldı. Takip süresi sonunda sakrifiye edilen sıçanlardaki retinal dejenerasyon, parafine gömülen göz dokularının hematoksilen ve eozin boyaması ile gösterildi. Fotoreseptörlerin dış segmentinde başlayıp, artan doz ve takip süresine bağlı olarak tüm retinal tabakalara yayılan progresif retinal dejenerasyon tespit edildi. Erken dönemlerde alınan göz dokularındaki TUNEL boyamada ise uygulamanın ilk 48 saatinde dış nükleer tabakada yoğun apoptotik hücrelere rastlandı.
Sonuç: CoCl2 uygulamalarıyla kimyasal ajan indüklü, progresif retinal dejenerasyon in vivo deney modeli başarıyla oluşturuldu.
Anahtar Kelimeler: kobalt klorür, hipoksi, progresif retinal dejenerasyon

Abstract:
Objective: Hereditary retinopathies are characterized by retinal degeneration caused by genetic mutations that disrupt the structure and function of photoreceptors. Although most of the causative genes are located in the rod cells, rod cell deaths lead to the degeneration of cone cells and thus loss of vision. As photoreceptor degeneration mechanism and process are mainly governed by the type of mutation, the pathologies observed in the hereditary retinal dystrophy are similar. Thus, we aimed to develop a new experimental animal model of retinal degeneration manifesting a disease pathology which is common to all hereditary retinal dystrophies.
Methods and Results: A hypoxia mimicking agent, cobalt chloride, was used to induce retinal photoreceptor cell degeneration. To determine the potential toxicity of CoCl2 on RPE and microglial cell lines, MTT assays were carried out using different concentration of CoCl2. To confirm the induction of hypoxia, the expression of the HIF-1α was evaluated by western blotting and immunofluorescence staining following CoCl2 treatment. Intravitreal injections of CoCl2 were performed to establish an animal model of retinal degeneration in Wistar rats. Then hematoxylin and eosin staining was performed in paraffin embedded eye tissues to reveal retinal degeneration status of sacrificed animals. Progressive retinal degeneration was first spotted in the outer segment of the photoreceptors and then extended in to other retinal layers in time. Additionally, an extensive TUNEL positive apoptotic cell staining was observed in the outer nuclear layer within the first 48 hours following CoCl2 injections. 
Conclusion: A chemical agent-induced animal model of progressive retinal degeneration was successfully established by intravitreal administration of CoCl2 in Wistar rats.  
Key words: cobalt chloride, hypoxia, progressive retinal degeneration