Nöroaktif steroid hormonların erişkin insan kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerinin oligodendroglial farklılaşmaları üzerine olan etkileri

Abstract

iiiÖZETTiftikcioğlu Bİ. Nöroaktif Steroid Hormonların Erişkin İnsan Kemik İliğiKaynaklı Mezenkimal Kök Hücrelerinin Oligodendroglial FarklılaşmalarıÜzerine Olan Etkileri. Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji AnabilimDalı, Uzmanlık Tezi, Ankara, 2006. Nöroaktif steroid hormonlar santral sinir sitemiiçerisinde çok sayıda ve önemli etkilere sahiptir. Multipl skleroz(MS) hastalarındacinsiyet farkının klinik seyir ve tedaviye verilen yanıtı etkilediğine dair gözlemlerolması, steroid hormonlarının MS patogenezindeki etkilerine dikkati çekmiştir. İnsanerişkin kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücreleri(MKH), MS dahil pek çoknörolojik hastalıkta kök hücre tedavisi için ümit vaat etmektedir. Bu çalışmada,nöroaktif steroidlerin in vitro ortamda MKHlerinin oligodendroglial farklılaşmasıüzerine olan etkileri incelenmiştir. MKHler üzerindeki steroid hormon reseptörlerininvarlığına immünsitokimyasal olarak bakılmıştır. Ardından hem erkek hem de kadınvericilerden elde edilen kemik iliği kaynaklı MKHler 17-β östradiol(E2), progesteron(PROG) veya dihidrotestosteron(DHT) ile 7 gün boyunca muamele edilmiş veoligodendrosit öncül hücre belirleyicilerinin varlığı için incelenmiştir. Son olarak,özgül reseptör antagonistlerinin, hormonların yaptığı farklılaşma etkisi üzerine olanetkilerine bakılmıştır. İnsan MKHleri nöroaktif steroid reseptörlerini taşımakta veifade etmektedirler. Nöroaktif steroidler MKH vericisinin cinsiyetine bağlı olarakfarklılaşma üzerine etki göstermektedir. Şöyle ki, DHT daha yüksek oranda erkekvericiden elde edilen kemik iliği kaynaklı MKHlerde A2B5 ekspresyonunuarttırırken, E2'nin daha yüksek oranda kadın vericiden elde edilen MKHlerde A2B5ekspresyonunu arttırdığı izlenmiştir. E2 ve DHT en yüksek etkiyi 100nMkonsantrasyonda gösterirken, PROG 250nM konsantrasyonda göstermiştir. Nöroaktifsteroidlerin indüklediği oligodendroglial farklılaşma E2, PROG ve DHT'ye karşıgeliştirilmiş özgül reseptör antagonistlerinin ortama ilave edilmesiyle engellenmiştir.Nöroaktif steroidlerin yüksek konsantrasyonları cinsiyet farkı gözetmeksizin toksiketki göstermiştir. Bu sonuçlar, steroid hormonların MKHlerin farklılaşmasında roloynayabileceğini ve daha önemlisi MS ve diğer hastalıklar için MKH naklitedavisinin geliştirilmesinde önemli bir faktör olabileceğine işaret etmektedir.Anahtar Kelimeler: Nöroaktif steroidler, mezenkimal kök hücreler,oligodendrositler, hücre farklılaşması, multipl skleroz

ivABSTRACTTiftikcioğlu BI. Neuroactive Steroid Hormones Modulate The OligodendroglialDifferentiation Of Adult Human Mesenchymal Stem Cells. Hacettepe UniversityFaculty of Medicine, Department of Neurology, Thesis in Neurology, Ankara,2006. Neuroactive steroid hormones exert numerous and important effects within theCNS. The observation that gender affects clinical course and therapeutic response ofpatients with multiple sclerosis (MS) stimulated much interest in the effects ofsteroid hormones in MS pathogenesis. Adult human bone marrow mesenchymal stemcells (hMSCs) are a promising candidate cell population for use in reparative cellulartherapy for neurological diseases, including MS. We examined the effect ofneuroactive steroids on the in vitro oligodendroglial differentiation of these cells. Thepresence of steroid hormone receptors on hMSCs was examinedimmunocytochemically. Additionally, hMSCs from both male and female donorswere cultured with the neuroactive steroids 17-β estradiol(E2), progesterone(PROG)or dihydrotestosterone(DHT) for 7 days. Cells were then examined for the presenceof oligodendrocyte precursor markers. Finally, the influence of specific receptorantagonists was examined. Human MSCs express receptors for neuroactive steroids.Neuroactive steroids exert differential effects depending on the gender of the hMSCdonor; DHT was responsible for maximal A2B5 expression in hMSCs from maledonors whereas E2 exerted the greatest effect on differentiation of `female? hMSCs.Maximal effects of E2 and DHT were observed at a concentration of 100nM, PROGat 250nM. Specific receptor antagonists for E2, PROG and DHT abrogated theneuroactive steroid-induced increase in oligodendroglial differentiation. Highconcentrations of neuroactive steroids were toxic for hMSCs, irrespective of gender.These results suggest a role for steroid hormones in the differentiation of hMSCs andmay have important implications for the development of MSC transplantationtherapy for MS and other diseases.Keywords: Neuroactive steroids, mesenchymal stem cells, oligodendrocytes, celldifferentiation, multiple sclerosis