Deneysel asfiksi yenidoğan modelinde insan göbek kordonu kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin tedavi edici etkinliğinin araştırılması
Investigation of the therapeutic efficacy of human umbilical cord-induced mesenchymal stem cells in an experimental asphyxia newborn model
Yazar: BİLGE KOCABIYIK
Danışman: PROF. DR. ÖZGE ÇEVİK
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Doğum öncesi = Prenatal ; Kök hücreler = Stem cells ; MSC = MSC ; Reseptörler = Receptors ; Umbilikal kord = Umbilical cord ; Çoklu organ yetmezliği = Multiple organ failure ; İskemi = Ischemia

Özet:
Mezenkimal kök hücreler (MSC), perivasküler hücrelerden köken alır ve kemik iliği, yağ dokusu, dental dokular, kordon kanı, kordon gibi çok çeşitli kaynaklardan elde edilip çoğaltılabilir ve aynı zamanda birçok hücreye farklılaşabilmektedir. Asfiksi; hipoksi ve iskeminin bir arada görüldüğü bir süreç olup; yenidoğan yoğun bakım ünitelerinde görülen önemli sorunlarından biridir. Asfiksi olan bebekte multiorgan sistem disfonksiyonu görülmektedir. Tedavisi için hipotermi dışında henüz beyin hasarını azaltıcı klinik bir uygulama bulunmamaktadır. Bu çalışmada chamber içerisinde gaz karışımı (%4 O2, %20 CO2 ve %76 N2) ile deneysel asfiksi oluşturalan yenidoğan fareler üzerinde insan umbilikal kordundan izole edilen mezenkimal kök hücreler (UCMSC) uygulamasının etkisi araştırılmıştır. UCMSC yüzey belirteçleri (CD44, CD90, CD105) immunfloresan boyamayla ve pluripotensi genler (Nanog, Oct-4, Sox-2) qPCR ile karakterize edildi. UCMSC'ler asfiktik farelere uygulandıktan 20 gün sonra kan, beyin, akciğer, kalp, böbrek ve karaciğer dokuları alındı. Serum TNF-α, NSE, GFAP, IL-6 ve dokuda MDA, MPO, GSH, SOD düzeyleri ELISA ile bakıldı. Dokularda H&E boyama ve TUNEL yapılarak histopatolojik olarak değerlendirildi. Çalışmada UCMCS uygulamasının serum TNF-α, NSE, GFAP, IL-6 düzeylerini asfiksi grubuna göre anlamlı derecede azaltmıştır. Dokularda UCMSC uygulaması asfiksi grubuna göre hücre yenilenmesini hızlandırdığı ve multiorgan hasarından korunduğuna işaret etmektedir.
Sonuç olarak bu çalışma asfikside oluşan multiorgan hasarının erken evrede UCMSC uygulaması ile engellenebileceğini göstermiştir. Klinikte yenidoğan asfiksili bebeklerde UCMSC uygulaması gelecekte yenilikçi bir yöntem olabilir.

Abstract:
Mesenchymal stem cells (MSC) originate from perivascular cells and can be obtained and reproduced from various sources such as bone marrow, adipose tissue, dental tissues, cord blood, cord, and can also differentiate into many cells. Asphyxia is a process in which hypoxia and ischemia are seen together. It is one of the crucial problems seen in neonatal intensive care units. Multiorgan system dysfunction is seen in the baby with asphyxia. Except for hypothermia, there is no clinical application to reduce brain damage yet. In this study, the effect of applying mesenchymal stem cells (UCMSC) isolated from the human umbilical cord on the neonatal mouse model caused experimental asphyxia with a gas mixture (4% O2 20% CO2 and 76% N2) in the chamber was investigated. UCMSC surface markers (CD44, CD90, CD105) were characterized by immunofluorescence staining, and pluripotency genes (Nanog, Oct-4, Sox-2) were characterized by qPCR. Blood, brain, lung, heart, kidney, and liver tissues were collected 20 days after UCMSCs were administered to asphyxiated mice. Serum TNF-α, NSE, GFAP, IL-6 and tissue MDA, MPO, GSH, SOD levels were measured by ELISA. The tissues were evaluated histopathologically by HE staining and TUNEL. In the study, UCMCS administration significantly decreased serum TNF-α, NSE, GFAP, IL-6 levels compared to the asphyxia group. It was determined that UCMSC application in tissues accelerated cell regeneration and protected them from multiorgan damage compared to the asphyxia group.
In conclusion, this study showed that multiorgan damage in asphyxia could be prevented with the application of UCMSC at an early stage. Therefore, UCMSC application in infants with neonatal asphyxia in the clinic may be an innovative method in the future.