Kordon kanı, maternal plazma ve amniyon sıvısındaki sitokin seviyelerinin serolojik yöntemlerle belirlenmesi ve kordon kanı in vitro koloni oluşturma potansiyeline etkisi

Abstract

İnsan hematopoietik kök hücrelerinin (HKH) proliferasyonu ve farklılaşması sitokinler ile düzenlenir. Başlıca kemik iliği (Kİ), çevre kanı (PK) ve göbek kordon kanı (KK) kaynaklı HKH naklinde kısa dönemli yapılanma sağlayan CD34+ HKH'lerin engrafman kapasitelerinin in vitro belirlenmesinde kullanılan en yaygın yöntem koloni oluşturma (CFU) testleridir. CFU testleri, ortama eklenen çeşitli hematopoietik sitokinler aracılığıyla HKH'lerin proliferasyon ve farklılaşma potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla Kİ koşullarının yarı-katı besiyerinde taklit edilmesi temeline dayanır. Günümüzde bu amaçla en yaygın kullanılan sitokinler, tarihsel olarak önceleri amniyon sıvısı (AS) veya hücre serisi kaynaklı iken daha sonra rekombinant insan proteinleri kullanıma girmiştir. Hassas ve optimal konsantrasyonlarda kullanılabilmeleri yönünden avantajlı olan bu proteinlerin çok düşük miktarlarının pahalı olması ve saklama koşullarının zorluğu gibi dezavantajları nedeniyle farklı sitokin kaynakları arayışına gidilmektedir. Günümüzde kullanılmayan, elde edilmesi kolay, doğal, otolog sitokin kaynakları bu soruna çözüm oluşturabilir. Gebelik sürecinde fetal gelişim sürecinde hematopoietik sitokin düzeylerinde artış, maternal çevre kanında (MK) ve KK'da Granülosit-Koloni Stimüle Edici Faktör (G-CSF) düzeylerinin belirlenmesine yönelik kısıtlı sayıda araştırmada gösterilmiştir. Bu verilerden yola çıkarak, bu tez çalışmasında MK, KK ve AS'nin in vitro KK kısa dönem CFU potansiyeline etkisi ve bu kaynaklardaki hematopoezde kritik rol oynayan Kök Hücre Faktörü (SCF), G-CSF ve İnterlökin (IL)-3 sitokin düzeylerinin direkt Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) yöntemi ile belirlenmesi hedeflenmiştir. Araştırmaya 20 elektif sezaryen olgu dahil edilmiştir. MK ve KK plazmaları ve AS ile desteklenen erken dönem CFU testlerinde koloni oluşturulamamıştır. Öte yandan, AS ve KK plazmasında sırasıyla G-CSF (1.068 pg/ml; aralık: 613-3.996) ve SCF (1.761 pg/ml; aralık: 1.089-2.514) konsantrasyonları yüksek düzeylerde saptanmıştır. Yüksek düzeyde SCF içeren KK plazması, in vitro agar kolonizasyonunda olmasa bile sıvı kültürde HKH ekspansiyonunda destekleyici bir bileşen olarak proliferasyon hızının arttırılmasına katkı sağlayabilir. Bulgularımız ışığında HKH nakillerinde yaygın olarak kullanılan plazma ve eritrosit uzaklaştırılmış KK yerine plazma içeren ürününün kullanılması engrafman başarısına katkı sağlama olasılığı taşımaktadır.

The proliferation and differentiation of human hematopoietic stem cells (HSC) are regulated by cytokines. Colony forming unit (CFU) tests are the most common method used for in vitro testing of engraftment capacities of short-term repopulating (STR) cord blood (CB) HSC to be transplanted into the immune-suppressed patients. CFU tests are based on mimicking the bone marrow (BM) environment in a semi-solid medium in order to determine the capacity of proliferation and differentiation of HSC through various hematopoietic cytokines. The most commonly used cytokines today were historically based on amniotic fluid (AF) or cell lines, but later recombinant human proteins got into use. Although these proteins have advantages in terms of being used in sensitive and optimal concentrations, they are disadvantageous because of high costs of low quantities and their storage conditions. Therefore, different cytokine resources have been the subject of scientific research. Easy to obtain, natural and autologous cytokine resources could be a solution to this problem. An increase in the hematopoietic cytokine levels during fetal growth in gestation has been shown in a limited number of research in determining Granulocyte-Colony Stimulating Factor (G-CSF) levels in maternal blood (MB) and CB. This study, depending on the above mentioned data, aims to determine the effect of MB, CB and AF on in vitro CB short-term CFU potential and to determine the stem cell factor (SCF), G-CSF and interleukin (IL)-3 cytokine levels in these resources which have a critical role in hematopoiesis via direct Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) method. 20 elective caesarean pregnancies have been included in this study. No colonies were observed in the short-term CFU tests supported by MB and CB plasma and AF. On the other hand, in AF and CB plasma, high-level G-CSF and SCF concentrations were determined (respectively, 1.068 pg/ml; range: 613-3.996 and 1.761 pg/ml; range: 1.089-2.514). The CB plasma with high SCF content may increase the proliferation rates as a supportive additive in liquid HSC expansion even if not in in vitro agarose colonization. In consideration of our findings, rather than plasma and erythrocyte depleted CB, which is commonly used in HSC transplantations, infusion of CB including its plasma may promote to a successful engraftment.