Sıçanlarda oluşturulan fokal serebral iskemi modelinde insan trofoblast progenitör hücrelerinin anjiyogenez mekanizmasına etkileri

Abstract

Amaç: İnme sonrası merkezi sinir sisteminde (MSS) insan trofoblast projenitör hücrelerin (hTPC) transplantasyonunun anjiyogenez, vasküler yeniden modellenme ve nörogenez mekanizmalarını teşvik edebileceği, böylece iskemik alana oksijen ve besin taşınmasını sağlayabileceği ve devamında ise inme sonrası sekonder hasarın önlenmesini sağlayabileceği hipotezini araştırdık. Yöntem: İnsan trofoblast progenitör hücreleri term plasentalardan izole edilip akım sitometresi ve immünohistokimyasal boyanmalarla karakterize edildi. Sıçanlarda inme modeli MCAO ile oluşturulup 24 saat sonrasında kuyruk veninden hTPC enjeksyonu gerçekleştirildi. İnme sonrası 3. gün ve 11. günlerde hayvanlar sakrifiye edildi. %2 TTC ve Luxol Fast Blue boyanması ile hasar tespiti yapıldı. Devamında hTPC'lerde VEGF, VEGFR1 ve VEGFR2 proteinlerinin ve mRNA ekspresyonları sırasıyla Western Blot ve qRT-PCR metodlarıyla ile tespit edildi. Son olarak, iskemik hasar oluşturulmuş beyin dokularında trofoblastik kök hücre transplantasyonu öncesi ve sonrası anjiyogenezle ve nörogenezle ilgili protein miktarı Western Blot ile belirlendi ve bu proteinlerin ekspresyonları ve lokalizasyonları immünohistokimya ile tespit edildi.Bulgular: İzole edilen hücrelerle yapılan karakterizasyon çalışmaları sonucunda bu hücrelerin trofoblast progenitor hücreleri olduğu belirlendi. İnfarkt bölgesi ve demiyelinizasyon hTPC enjeksiyonu yapılan gruplarda azalmıştır. hTPC'ler VEGF,VEGFR1 ve VEGFR2 ekspresyonunu mRNA ve protein düzeyinde gerçekleştirirek anjiyogenezde rol alırlar. Transplantasyon sonrasında beyin dokularında Western Blot sonuçlarına göre DLX5 ve VEGF transplantasyon sonrası 11. günde ve NKX2.2 transplantasyon sonrası 3. ve 11. günlerde anlamlı olarak artarken; LHX6, Olig1, PDGFRα, VEGFR1 ve VEGFR2 de anlamlı olmayan artışlar saptanmıştır. Sonuç: Trofoblast progenitör hücreler inme sonrası sıçan beyninde anjiyogenik ve nörogenik faktörlerin ekspresyonunu artırır. hTPC inme onarımında terapötik olarak rol oynayabilir.

Objective: The hypothesis that human term placenta derived trophoblast progenitor cells (hTPC) transplantation into postischemic central nervous system (CNS) may enhance angiogenesis, vascular remodeling and neurogenesis resulting in oxygen and nutrition transport improvement so that hindering the secondary damage after stroke was explored. Methods: hTPCs which isolated from term placenta were characterized by flow cytometry and immunoflourescent staining. In vitro differentiation of these cells to neuron-like cells was peformed. In vivo cerebral ischemia model was generated in rats upon middle cerebral artery occlusion and after 24 hours, hTPCs were injected through tail vein. Animals were sacrified at day 3 or day 11. For histopathological measurements %2 TTC staining and Luxol Fast Blue staining was done. Subsequently, VEGF, VEGFR1 and VEGFR2 expression levels of hTPCs were examined by Western Blotting and qRT-PCR. Finally, the amounts of proteins related with neurogenesis and angiogenesis in all experimental groups was determined by Western Blot and the expression and localization of these proteins were detected by immunohistochemistry. Results: Isolated cells have immunological characterization of trophoblast progenitor cells. Besides they express and release angiogenic factors and they can differentiate into neuron-like NeuN positive cells. Through %2 TTC staining infarct volumes were demonstrated in all groups. This area was smaller in the hTPC injected group. Visible myelin loss recovery was observed in hTPC injected group with Luxol Fast Blue staining. On the 11 day after hTPC transplantation, some angiogenic and neurogenic markers significantly increased in the brain tissues according to Western Blot results. Conclusion: Trophoblast progenitor cells enhance the expression of some angiogenic and neurogenic factors in rat brain after stroke. hTPCs could be therapeutically involved in repair of stroke.