Hipoksik embriyo kültüründe eritropoietin uygulamasının embriyo gelişimi ve beyin VEGF reseptörekspresyonu üzerine etkisi

Abstract

Amaç: Bu çalışmada sıçan embriyo kültüründe hipoksinin nörogenezis veanjiogenezis üzerine olan olumsuz etkisinin eritropoietin (EPO) ile değişimi ve EPOvaskülerendotelyal büyüme faktörü (VEGF) ilişkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Yöntem ve Gereçler: Çalışma biri kontrol dördü deney grubu olmak üzere toplam 5grup üzerinde gerçekleştirildi. Kontrol grubunda sadece Whole rat serum (WRS:total rat serumu) kullanıldı. Hipoksi grubu WRS'deki embriyolara hipoksi (1. ve 2.gün %5, 3. gün %40 oranında O2 içeren gaz karışımı) uygulandı. Hipoksi oluşturulanembriyoların ortamına EPO1 grubunda 200Ü/ml, EPO2 grubunda 100Ü/ml, EPO3grubunda 50Ü/ml rekombinan insan eritropoietini (rHuEPO) ilave edildi.Kontrol grubuna hipoksi oluşturulmadı ve EPO verilmedi. Morfolojik skorlamasistemine göre 11,5 günlük embriyoların gelişimleri mikroskop altındadeğerlendirildi. Embriyo beyin dokusunun ekstraksiyonunda real-time RT-PCR ileVEGFR-1, VEGFR-2 ve VEGFR-3 mRNA ekspresyonları tespit edildi.Bulgular: Toplam morfolojik skor, vitellus kesesi çapı, embriyo baş-kıç uzunluğuve somit sayısı esas alınarak yapılan morfolojik skorlama değerlendirmesindekontrol grubu ile deney grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığınolduğu görüldü (p<0.05, Tablo).VEGF reseptörü 1 (VEGFR-1), VEGFR-2, VEGFR-3 ekspresyonları açısındanbakıldığında kontrol grubu ile hipoksi grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı birfark yoktu (p>0.005). Hipoksi grubu ile deney grubu karşılaştırıldığında; VEGFR-1değerleri açısında gruplar arasında fark yok iken EPO1 grubunun VEGFR-2 veVEGFR-3 değerleri hipoksi grubundan istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksekti(p<0.05, Şekil).Sonuç: Bulgular hem embriyo ve beyin gelişiminde hem de anjiogenezisde, dahaziyade lenfanjiogenezisde görev yaptığı düşünülen VEGFR-3 dahil olmak üzere herüç VEGF reseptörünün de rol oynadığını göstermiştir. İlaveten VEGF'inanjiogenezisde olduğu kadar nörogenezisde de etkili olduğunu ve EPO ile karşılıklıetkileşim göstererek vücudun hipoksiye karşı endojen bir savunma sistemi olarakgörev yaptığını göstermektedir.Anahtar kelimeler: Embriyo kültürü, Eritropoietin, Vasküler Endotelyal BüyümeFaktörü

Aim: The aim of this study is to evaluate the alteration with erythropoietin (EPO) ofadverse effect of hypoxia on neurogenesis and angiogenesis in rat embryo culturesand correlation of EPO and vascular endothelial growth factor (VEGF).Materials and method: Our study was performed on four experimental groups andone control group. WRS (Whole rat serum) was used in control group. WRS?sembryo was made hypoxic in hypoxia group (1. and 2. day 5%, 3. day 40% oxygengassing system). Recombinant human erythropoietin (rHUEPO) was added 200U/mlin EPO1 group, 100 U/ml in EPO2 group, 50 U/ml in EPO3 group. Control groupwas not hypoxic and did not add EPO. Embryos that is 11,5 day were evaluatedunder the light microscope as a morphological scores system. VEGFR-1, VEGFR-2,and VEGFR-3 expressions were investigated with Real-Time PCR in rat embryobrain tissue.Results: Morphologic scoring system done using total morphologic score, yolk sacdiameter, crown-rump length and somite number revealed retardation in allexperimental groups when compared to control. This developmental retardationswere statistically significant (p<0.05, Table)VEGFR-1, VEGFR-2, VEGFR-3 expressions did not display any significantdifferences between control and hypoxia group (p>0.005). Compared hypoxia andcontrol group, there was not significant differences between groups but VEGFR-2and VEGFR-3 expressions were significantly higher in EPO1 group than hypoxicgroup (p<0.05, figure).Conclusion: Our findings showed that each of the VEGF receptors, includingVEGFR-3 thought to function predominantly lymphangiogenesis, play a role in bothembryo-brain development and angiogenesis. In addition, VEGF is effective inneurogenesis as in angiogenesis, and functions as an endogenous defense systemagainst hypoxia interacting with EPO.Key words: Embryo cultures, Erythropoietin, Vascular Endothelial Growth Factor