Geri Dön

In vitro osteoartrit modelinde mitokondri transferinin hücre canlılığı ve makrofaj polarizasyonuna etkilerinin incelenmesi

Investigation the effects of mitochondria transfer on the cell viability and the macrophage polarization in an in vitro model of osteoarthritis

PDF İndir

  1. Tez No: 955070
  2. Yazar: CANDAN ALTUNTAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN DURUKSU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Moleküler Tıp, Tıbbi Biyoloji, Biyoloji, Molecular Medicine, Medical Biology, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Osteoartrit, Kondrojenik farklılaşma, Mitokondri transferi, Makrofajlar, Mezenkimal kök hücreler, Osteoarthritis, Chondrogenic differentiation, Mitochondria transfer, Macrophages, Mesenchymal stem cells
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kök Hücre Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Amaç Yaşa ve çeşitli fiziksel zorlamalara bağlı yaygın bir eklem hastalığı olan osteoartrit, kıkırdak dejenerasyonuna neden olarak ağrı ve sakatlığa yol açar. Ağrı tedavisi mevcut olsa da kıkırdak rejenerasyon seçenekleri sınırlıdır. Ekzojen mitokondri transferi yeni bir rejeneratif yaklaşımdır. Bu çalışmanın amacı ekzojen mitokondri transferinin osteoartritik kondrositlerde hücresel fonksiyon, oksidatif stres, inflamasyon, apoptoz ve ATP seviyeleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Yöntem Sinovyal sıvıdan izole edilen mezenkimal kök hücrelerden (MKH) kondrojenik farklılaşma sonrası ficoll temelli kondrosit izolasyonu yapılmış ve izole edilen kondrositlerin karakterizasyonları Alcian Blue boyaması, agrekan, kolajen tip2, COMP ve prolaktin gen ekspresyon seviyeleri ve immünofloresan işaretleme ile (kolajen tip2 ve agrekan) yapıldı. Kimyasal olarak indüklenmiş makrofaj farklılaşmasını takiben M1-makrofaj koşullandırılmış ortam ve doğrudan M1 makrofajlar ile kondrositler ile birlikte kullanılarak iki enflamatuar model oluşturuldu. Çalışmada insan Wharton jeli ve insan kemik iliği MKH'lerinden mitokondrilerin bu modellere transferi analiz edilerek karşılaştırıldı. Transfer etkileri mitokondriyal membran potansiyeli, hücre canlılığı, apoptoz, gen ekspresyonu ve oksidatif durumu ve ATP seviyeleri incelenerek değerlendirildi. Bulgular Sinoyal sıvı MKH'lerinden kondrojenik farklılaşma sonrası ficoll temelli kondrosit izolasyonu sonucunda elde edilen kondrositlerin kondrosit karakterizasyonuna sahip olduğu doğrulandı. Mitokondri izolasyonundan önce İKİ-MKH'lerin iWJ-MKH'leri beta galaktosidaz enzim aktiviteleri incelenerek yaşlılık fenotipleri belirlendi ve İKİ-MKH'lerin iWJ-MKH'lerine göre daha yoğun boyandığı belirlendi. Mitokondri takibi yüksek transfer verimliliği gösterdi (iWJ-MKH'ler için %99,62, iKİ-MKH'ler için %91,34). Geç apoptoz, iWJ-MKH'lerin mitokondrilerinin transferinden sonra M1-makrofaj koşullandırılmış ortam ile modelde %5,58'den %2,93'e önemli ölçüde azalmıştır. TNF-α ve IL-1β ekspresyonu mitokondri aktarımından sonra azalmıştır. Ki-67 ekspresyonu, transfer sonrasında artan ATP üretimi ve azalan HMOX-1 ekspresyon seviyelerine paralel olarak indüklenmiştir. Enflamatuar modellerden sonra hücrelerdeki ATP seviyelerinde görülen 2,5 ve 5 katlık düşüş, iWJ-MKH'ler mitokondri transferinden sonra kullanılan enflamatuar modele bağlı olarak 3,1 ve 100 kat iyileşti. ROS seviyeleri değişmeden kalmasına rağmen, MDA seviyeleri azaldı ve kolajen tip 2 ekspresyonu arttı. Sonuç Mitokondri transferi, enflamatuar osteoartrit modellerinde kondrosit disfonksiyonunun temel yönlerini iyileştirmiştir. Bu bulgular, hasarlı kondrosit sağlığını ve işlevini doğrudan iyileştirerek osteoartriti tedavi etmek veya yavaşlatmak için terapötik potansiyelini desteklemektedir.

Özet (Çeviri)

Objective Osteoarthritis, a common age-related joint disease, causes cartilage degeneration, leading to pain and disability. While pain management exists, cartilage regeneration options are limited. Exogenous mitochondria transfer is a novel regenerative approach. This study aimed to investigate the effects of exogenous mitochondrial transfer on cellular function, oxidative stress, inflammation, apoptosis and ATP levels in osteoarthritic chondrocytes. Method Ficoll-based isolation of chondrocytes was performed from mesenchymal stem cells (MSCs) isolated from synovial fluid. Following this, the characterization of isolated chondrocytes was conducted using Alcian Blue staining, as well as analysis of aggrecan, collagen type 2, COMP and prolactin gene expression levels, and immunofluorescent labelling of collagen type 2 and aggrecan. The present study established two inflammatory models. The first model was established using chemically induced macrophage differentiation, followed by M1-macrophage conditioned media. The second model was established using direct M1 macrophages in combination with chondrocytes. The study compared mitochondria from Wharton's jelly (WJ-) and bone marrow (BM-) MSCs by analyzing their transfer to these models. Transfer effects were evaluated by mitochondrial membrane potential, cell viability, apoptosis, gene expression, and oxidative state. Results After chondrogenic differentiation from synovial fluid MSCs, ficoll-based chondrocyte isolation confirmed that the chondrocytes obtained was chondrocyte characterization. Before mitochondrial isolation, senescence phenotypes were determined by examining the beta galactosidase enzyme activities of the hWJ-MSCs of the hBM-MSCs and it was determined that hBM-MSCs stained more intensely than hWJ-MSCs. Mitochondria tracking showed high transfer efficiencies (99.62% for WJ-MSCs, 91.34% for BM-MSCs). Late apoptosis was significantly reduced after transfer of WJ-MSCs mitochondria from 5.58% to 2.93% in the model with M1-macrophage conditioned medium. Expression of TNF-α and IL-1β was reduced after mitochondrial delivery. The expression of Ki-67 was induced in parallel with increased ATP production and reduced HMOX-1 expression levels after the transfer. A decrease of 2.5- and 5-fold in ATP levels in cells after the inflammatory models were recovered after WJ-MSCs mitochondria transfer by 3.1- and 100-fold depending on the inflammatory model used. Although ROS levels remained unchanged, MDA levels decreased, and collagen type-2 expression increased. Conclusion Mitochondria transfer improved key aspects of chondrocyte dysfunction in inflammatory osteoarthritis models. These findings support its therapeutic potential for treating or slowing osteoarthritis by directly improving damaged chondrocyte health and function.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    201687

    Evaluation of effectiveness of different bioactive agents for treatment of osteoarthritis with in vitro model under dynamic mechanical stimulation

    Dinamik mekanik stimulasyon altındaki in vitro modelde farklı biyoaktif ajanların osteoartrit tedavisinde etkinliklerinin değerlendirilmesi

    AYŞEGÜL KAVAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER

    YRD. DOÇ. DR. DİLEK KESKİN

  2. Tez No

    919478

    Üç boyutlu baskılama teknolojisi ile lornoksikam ve prednizolon tabletlerinin geliştirilmesi üzerine in vitro ve in vivo çalışmalar

    In vitro and in vivo studies on the development of lornoxicam and prednisolone tablets by 3d printing technology

    AYSEL YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Eczacılık ve FarmakolojiGazi Üniversitesi

    Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ TAKKA

    DOÇ. DR. NECİBE BAŞARAN MUTLU AĞARDAN

  3. Tez No

    455219

    Osteoartrit'te UCMA'nın moleküler mekanizmasının incelenmesi

    Investigation of molecular mechanism of UCMA in osteoarthritis

    HAMZA MALİK OKUYAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Tıbbi BiyolojiGaziantep Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ARSLAN

  4. Tez No

    281016

    Ratlarda oluşturulan deneysel diz osteoartriti modelinde intraartiküler hyalüronik asit ve glukozamin sülfat uygulamalarının kondroprotektif etkinliklerinin karşılaştırılması

    Comparison practice condroprotective effectiveness of the glucosamine sulfate and intraarticular hyaluronic acid on the induced experimental model of rats knee osteoarthritis.

    ZEKERİYA OKAN KARADUMAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Ortopedi ve TravmatolojiDüzce Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSTEMİ ALP YÜCEL

  5. Tez No

    305746

    In situ, in vitro and in vivo evaluation of effectiveness of new treatment approaches involving controlled drug delivery systems in cartilage degenerations

    Kontrollü ilaç salım sistemleri ile kıkırdak hasarlarının tedavisine yönelik yeni yaklaşımların etkinliğinin in situ, in vitro ve in vivo değerlendirilmesi

    ÖZLEM AYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Bölümü

    DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER

    YRD. DOÇ. DR. DİLEK KESKİN

Geri Dön