Plasental kaynaklı mezenkimal kök hücrelerinin kronik böbrek yetmezliğinde proliferasyon ve apoptoz mekanizmalarına etkisi

Abstract

Kök hücreler normal gelişimin sürdürülmesinde ve erişkin doku rejenerasyonundabirden çok role sahip olan hücrelerdir. Erişkin kök hücreler, hayat süresi sınırlı olan hücrelerinyenilenmesini böylece organların bütünlüğünün sağlanmasını ve hasara yanıt vererek hasargörmüş dokuların rejenerasyonunu sağlarlar. Erişkin kök hücrelerden biri olan mezenkimal kökhücreler, birden fazla hücre serisine farklılaşabilirler ve kendilerini yenileyebilirler.Osteositlere, kondrositlere ve adipositlere farklılaşabilen hücrelerdir. Bir çok çalışmadaplasenta mezenkimal kök hücre (MKH) kaynağı olarak gösterildiği gibi, aynı zamanda göbekkordonu stroması, amniyon sıvısı ve amniyon zarı gibi bileşenler de MKH kaynağı olarakgösterilmektedir. Daha önceki çalışmalarda amniyotik membranın kondrojenik, osteojenik veadipojenik farklılaşmaya giden mezenkimal kök hücrelerden zengin olduğu gösterilmiştir.Kronik böbrek yetmezliğinin (KBY) özelliği, sağlıklı dokunun erozyonu ve fibrozisnedeniyle zaman içerisinde sürekli olarak böbrek fonksiyonlarının kaybıdır. Daha öncekiçalışmalarda, hasarı takiben böbreğin yenilenme kapasitesi, zarar gören tübüler hücrelerindeğiştirilmesi olarak gösterilmektedir. MKH'lerin tübüler epitel hücrelerine farklılaştığı,böylece renal yapı ve fonksiyonunun yenilendiği gösterilmiştir. Ayrıca MKH'lerin KBY'de renalfonksiyonu koruduğu ve böbreğe yerleşerek ve büyüme faktörlerini salgılayarak renal hasarıengellediği gösterilmiştir.Aristolohik asit (AA) KBY'ye neden olmaktadır. Morfolojik olarak, AA, tübüler atrofiyesebep olan interstisyal fibrozis ile karakterizedir. Bu çalışmada da sıçanlara AA uygulanarakKBY modeli oluşturulmuştur. Amniyon membranından izole edilen mezenkimal kök hücreler,deney grubundaki her bir sıçana 6x10⁵ hücre olarak kuyruk venlerinden transplante edilmiştir.30 gün ve 60 gün süren iyileşme dönemi sonunda proliferasyon belirteçleri olan PCNA ve Ki67proteinlerinin ekspresyonuna bakılmış ve kök hücre gruplarında bu proteinlerin ekspresyonuKBY grubuna göre artış göstermiştir. Ayrıca KBY grubunda kök hücre verilen gruplara göreapoptotik PARP'ın ekspresyonunun arttığı gösterilmiş ve TUNEL yöntemiyle dedesteklenmiştir. Bunun yanında yine KBY grubunda hücre siklus inhibitörü proteinlerindenolan p57'nin ekspresyonunun kök hücre ve sham gruplarına göre arttığı da gösterilmiştir. Buçalışma ile birlikte insan plasentasından elde edilen mezenkimal kök hücrelerin kronik böbrekyetmezliği sonucu oluşan fibrozisin onarılmasında proliferasyon ve apoptoz mekanizmalarındaetkili olduğu gösterilmiştir.

Stem cells have many important roles in progression of normal development and adult tissue regeneration. Adult stem cells provide regeneration of life limited stem cells thus permanence of tissues. They can response to injury and regenerate damaged tissues. Mesenchymal stem cells (MSCs) are one of the adult stem cells and they can differentiate into many cell lines and self-renewal. They can differentiate into osteocytes, adipocytes and chondrocytes. Many experiments have shown that placenta can be used as a source of mesenchymal stem cell as well stroma of umblical cord, amnion fluid and amniotic membrane. Recent studies determined the amnion membrane has most of mesenchymal stem cells that can differentiate into osteocyte and adipocyte.The feature of chronic kidney failure (CKF) is lost of kidney functions due to erosion of healty tissue and fibrosis. Following injury, the regenerative capacity of kidney is shown by the replacement of damaged kidney tubules. Recent studies showed that MSCs differentiated to tubular epitelial cells thus renal function and structures renewed. Furthermore, MSCs protect renal function in CKF. They can engraft to kidney and secrete growth factors thus they prevent renal injury.Aristolochic acid (AA) gives rise to CKF. Morphologically, AA is characterized by interstitial fibrosis that causes tubular atrophy. We constituted rat model of CKF by applying AA in this study. 6x10⁵ mesenchymal stem cells that were isolated from amnion membrane transplanted into tail vein of rats. At the end of 30 day and 60 day recovery period, expression of PCNA and Ki67 proliferation markers increased in stem cell groups according to CKF group. Furthermore, expression of PARP-1 apoptosis marker increased in CKF group according to control, stem cell groups and sham group and it was supported with TUNEL. Also p57 that is cell cycle inhibitory protein increased in CKF group when compared to control, stem cell groups and sham groups. In this study, mesenchymal stem cells isolated from human placenta exhibited significant effects on proliferation and apoptosis mechanisms in the chronic kidney failure.