Kardiyomiyosit ve mezenkimal kök hücre ko-kültürü aracılı hücre füzyonu ve hücresel değişimin fonksiyonel değerlendirilmesi
Özet
Kardiyovasküler rejenerasyon odaklı hücresel tedavi araştırmaları, kök hücre aracılı anjiogenezis veya kardiyomiyogenezis, sistolik ve diastolik kardiyak fonksiyonların iyileştirilmesi ve/veya yeni, fonksiyonel miyokard dokusunun oluşturulmasını hedeflemektedir. Mezenkimal kök hücrelerle kardiyomiyosit füzyonu, kardiyak rejenerasyon mekanizmalarından biri olarak öngörülmektedir. Ancak füzyon ile onarım mekanizmaları ve fonksiyonel sonuçları tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu tezde, kök hücrelerin onarım mekanizmalarından biri olan füzyonun insan kardiyak onarımındaki rolünün açıklanması ve mezenkimal kök hücrelerin yeniden programlama özellikleri mikrodizin yöntemiyle araştırılmıştır. İlk aşamada insan MKH/KM füzyonu PEG (polietilenglikol) kullanılarak indüklendi. iMKH ile iKM arasındaki maksimal füzyon, ko-kültür sonrası 15. günde elde edildi. Hibrid hücrelerin immünohistokimyasal, elektrofizyolojik özellikleri araştırıldı. Daha sonra iMKH, iKM ve hibrit hücrelerdeki gen ifade düzeyindeki değişikler mikrodizin yöntemi kullanılarak analiz edildi. Füzyondan sonra elde edilen hibrit hücrelerde kardiyak belirteçler (alfa sarkomerik aktin, kardiyak troponin, laminin) ve MKH pozitif yüzey belirteçleri (CD90, CD73, CD29) araştırıldı. Hibrit hücrelerde MKH ve KM belirteçlerinin pozitiflik gösterdiği saptandı. Böylelikle hibrit hücrelerde ko-kültüre giren her iki hücre kaynağının da özelliğini koruduğu gösterildi. Elektrofizyolojik çalışmalarda patch-klamp tekniği ile kalsiyum kanalları araştırıldı ve hibrit hücreler ile insan AC16 kardiyomiyositleri arasında ATP ve kafeine yanıt açısından bir fark bulunamadı. Mikrodizin sonuçlarına göre, hibrit hücreler MKH ve AC16 ile karşılaştırıldığında, MKH-Hibrit karşılaştırılmasında en az 4 kat farklı genlere bakıldığı zaman 1494 gen farklı ifadelenmiştir. AC16-Hibrit karşılaştrılmasında ise en az 4 kat farklı genlere bakıldığı zaman 139 gen farklı gen ifadelenmiştir. Kemokin sinyal yolağı, sitokin-sitokin reseptör etkileşim yolağı, ekstra selüler matriks-reseptör etkileşim yolağı, fokal adezyon, TGF-beta sinyal yolağı, nod-like reseptör sinyal yolağı gibi KM farklılaşmasında öne çıkan yolaklar tesbit edildi. Hibrit hücrelerin kardiyomiyosit özelliğini koruduğunu yani MKH'lerin, kardiyomiyositleri destekleyerek kardiyomiyosit yönünde farklılaşmayı sağladığını söyleyebiliriz. Kardiyovasküler hastalıklarda hücresel tedavi yolunda ilerleme, doğru kardiyak transdiferansiyasyon ve füzyon kapasitesine sahip hücreler üzerinde ileri araştırmalar yapılabilmesiyle mümkün olacaktır. Bu çalışmada iMKH/iKM kokültür sonrası elde edilen hibrid hücrelerin her iki hücre kaynağına da immünohistokimyasal ve elektrofizyolojik olarak benzerlikler gösterdiği ortaya konmuştur. Füzyon, kardiyovasküler rejenerasyonda önemli bir terapötik mekanizma olarak çevirimsel tıpta kullanılabilir. Anahtar Sözcükler: Hücre füzyonu, Kardiyomiyosit, Mezenkimal kök hücre, Mikrodizin