Deneysel olarak oluşturulan nöral tüp defektinde mezenkimal ve hemopoetik kök hücrelerin belirlenmesi

Abstract

Kök hücreler gelişimin erken dönemlerinde görülmeye başlayan, hem sinir hem de diğer sistemlerin gelişiminde önem taşıyan hücre grubudur. Nöral tüp defektleri nörülasyon sürecinde nöral tüpün kapanmamasıyla oluşan anomalilerdir. Bu çalışmada nöral tüp defekti oluşum sürecinde seçilen mezenkimal ve hemopoetik kök hücre belirteçlerinin erken ve geç dönemdeki lokalizasyonları immünohistokimyasal olarak belirlenerek, defekt oluşum mekanizmasındaki değişimin tespit edilmesi amaçlanmıştır.Bu çalışmada gebe sıçanlara 40 mg/kg all-trans retinoik asit uygulanarak deneysel nöral tüp defekti oluşturulmuştur. Sıçanların E10,5 ve E15,5 deney (D1-D2) ve kontrol (K1-K2) gruplarına rutin ışık mikroskobik teknikler uygulanarak histokimyasal ve immünohistokimyasal boyamalar yapılmıştır. Boyamalarda nöroepitel, nöroepiteli saran bazal membran, somitler, primitif ependimal tabaka, pleksus koroideus değerlendirilmiştir. Çalışmamızda mezenkimal kök hücre antikorlarından CD44, CD56, CD90 ve CD105'in kontrol grubu erken dönemde geç döneme oranla daha yüksek miktarda lokalize olduğu, CD73'ün fötal dönemde lokalizasyonunun arttığı CD271'in ise değişmediği görülmüştür. Deneysel nöral tüp defekti oluşturulan gruplarda CD105, CD271 lokalizasyonlarının kontrol gruplarına oranla arttığı, CD56, CD73, CD90 lokalizasyonlarının azaldığı ve CD44 lokalizasyonunun embriyoner dönemde azaldığı fötal dönemde arttığı belirlenmiştir. Hemopoetik kök hücre antikorlarından CD14 ve CD45'in kontrol gruplarında fötal döneme doğru immünolokalizasyonlarının arttığı izlenmiştir. Nöral tüp defekti oluşturulan deney gruplarında CD14, kontrol gruplarına oranla embriyoner dönemde yoğunken fötal dönemde immünolokalizasyonunun azaldığı belirlenmiştir. Nöral tüp defekti oluşturulan deney gruplarında CD45 lokalizasyonu kontrole oranla embriyoner dönemden fötal döneme doğru artış göstermiştir. Nöral tüp defekti oluşumu sırasında pek çok gen bölgesinin çalışma mekanizması ve hücre içi işleyiş mekanizması etkilenir. Çalışmada mezenkimal ve hemopoetik kök hücre antikorlarının erken ve geç dönemde değişen ekspresyonları belirlenerek, kök hücrelerin defekt oluşumuna etkisi belirlenmiştir. Böylece ileride yapılacak çalışmalarda nöral tüp defektlerinin patogenezinin ortaya çıkarılmasında fayda sağlayacaktır.

Stem cells are a critically important cell group that play crucial roles in the development of both nervous and other body systems during the early developmental stages. Neural tube defects are congenital anomalies occures via not closing of the neural tube during the neurulation process. The aim of the present study was to determine the early and late stage localizations of selected mesenchymal and haemopoetic stem cell markers immunohistochemically throughout the neural tube defect formation procedure along with the determination of their role in the defect formation mechanisms.The constitution of neural tube defect was done by the application of 40 mg/kg all-trans retinoic acid to pregnant rats. Following the conventional light microscopical tissue processing techniques, tissue sections were visualized using histochemical and immunohistochemical methods in the E10,5 and E15,5 experimental groups (D1-D2) and in the control groups (K1-K2). Neuroepithelium, basement membrane covering of the neuroepithelium, somits, primitive ependymal layer and plexus choroideus were evaluated in the stained tissue sections.While mesenchymal stem cell antibodies CD44, CD56, CD90 and CD105 were found to be highly localized in early stages of development, CD73 localization was found to be higher in fetal period and CD271 localization was seen unchanged throughout all developmental stages. On the other hand, in the experimental neural tube defect groups CD56, CD105, CD271, localizations were increased when compared to the controls whereas CD73, CD90 localizations were decreased and CD44 localization was decreased in the embryonal stage and increased in the fetal stage. Localizations of haemopoetic stem cell antibodies CD14 and CD45 were found to be increased in the control groups through the fetal period. In the experimental neural tube defect groups, while CD14 localization was more intense during the embryonal period than the controls, their immunolocalizations was decreased in the fetal period. CD45 localization was started to increase from the embryonal period through the fetal period when compared to the control groups. During the neural tube defect formation process, the operation and intracellular action mechanisms of many gene regions are affected. In the present study, expressions of mesenchymal and haemopoetic stem cell antibodies were determined and effects of stem cells on defect formation was also found out. Therefore findings of the present study could give a new perspective to the future studies on the determination of neural tube defect pathogenesis.