İnsan kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin K562 (Kronik myeloid lösemi hücre hattı) hücreleri üzerine sitotoksik ve antiproliferatif etkilerinin araştırılması

Abstract

Son zamanlarda, kanser ve kök hücre ilişkisine yeni boyutlar kazandıran çalışmalar yayımlanmaya başlamıştır. Biz de çalışmamızda, kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (Kİ-MKH'lerin) in-vitro koşullarda K562 (insan kronik myeloid lösemi) hücre dizisi üzerindeki sitotoksik ve antiproliferatif etkilerini çeşitli deneysel araçlarla göstermeyi amaçladık.Apoptotik sinyal yolaklarını etkinleştirmek için Kİ-MKH 'ler IL-2(50 ng/mL) ile 24 saat boyunca 37C'de önceden uyarıldı. K562 hücre dizisi, uyarılmış ve uyarılmamış Kİ-MKH'ler ile direkt ve indirekt ortak kültür sistemine 1:1 oranında 72 saat süreyle 37 C'de nemli ortamda (%5 CO2+%95 hava) kültüre edildi. Kanser hattının canlılık/çoğalım kapasitesi WST-1 ve CFSE yöntemleri kullanılarak ölçüldü. Apoptoz düzeyleri Annexin-V/PI boyaması takiben akım sitometri cihazıyla belirlendi.IL-2 uyarımının Kİ-MKH'ler üzerinde morfolojik olarak herhangi bir etki yaratmadığı gözlemlendi. Uyarılma sonrasında indirekt ko-kültürde K562 hücre dizisinde çoğalım baskılanırken direkt ko-kültürde etkinin daha belirgin olduğu ölçülmüştür. Benzer bir ilişki uyarılmamış direkt kültürde gözlemlense de IL-2 uyarılması hücrenin anti-proliferatif etkisini önemli ölçüde artırmıştır. WST-1 testine ek olarak, CFSE boyaması ile de ölçülen proliferasyon yüzdesi sonuçları direkt ko-kültürün indirekt ko-kültüre oranla daha fazla anti-proliferatif etki gösterdiğini ayrıca IL-2 uyarımının bu etkiyi arttırdığı belirlenmiştir. Kİ-MKH'lerin sitotoksik etkilerine baktığımızda; IL-2 uyarımının direkt ve indirekt ko-kültür sistemlerinde değişiklik yaratmadığını ancak direkt ko-kültürün indirekt ko-kültüre kıyasla daha sitotoksik etki gösterdiğini tespit ettik. Sonuç olarak yaptığımız çalışma ile kök hücrenin IL-2 uyarılması yönteminin kansere yönelik hücre temelli yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesinde farklı bakış açıları geliştirilebileceğini düşünmekteyiz.

In the recent times, studies began to give a new dimension to the relationship between cancer and stem cell. In our study, we aimed to show the cytotoxic and anti-proliferative effects of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) on K562 (human chronic myeloid leukemia) cell line. To activate the apoptotic signaling pathways, BM-MSCs were stimulated with IL-2 (50 ng/mL) at 37C for 24h. K562 cell lines were directly and indirectly co-cultured with stimulated and non-stimulated BM-MSCs at the ratio of 1:1 at 37C for 72h in humidified condition (5% CO2+95% air). The viability/proliferation capacities of cancer cells were estimated by WST-1and CFSE methods. Their apoptotic levels were determined by flow cytometer, followed by AnnexinV-PI staining.It was observed that the IL-2 stimulation caused no substantial morphologic effects on BM-MSCs. Although the suppression in proliferation of K562 was observed in in-direct co-culture with stimulated BM-MSCs, the effect was measured significantly higher in direct co-culture. While the similar correlation was also observed in direct co-cultures of K562 with non-stimulated BM-MSCs, the anti-proliferative effect of stem cells was remarkably increased after stimulation with IL-2. According to the proliferation percentage results measured also by the CFSE staining in addition to WST-1 assay, direct co-culture has been demonstrated to display higher antiproliferative activity compared to indirect co-culture and IL-2 stimulation has been shown to enhance this activity. Upon investigation of the cytotoxic effects of BM-MSCs, we detected that IL-2 stimulation did not make any difference in direct and indirect co-culture systems,but direct co-culture had higher cytotoxic effects than indirect co-culture.In conclusion, we consider that our study based on IL-2 stimulation of stem cells will help to develop different view points in the development of novel cell-based treatment approaches against cancer.