Effect of fluid forces on vascular endothelium

Abstract

Koroner arter hastalıkları dünyada ve Türkiye'de ölümlerin en önemli sebeplerinden biri olarak önemli rol oymaktadır. Akışkan kuvvetlerin etkileri ile oluşan endotel hücre fonksiyon bozuklukları damar tıkanıklığı (aterosklerozis) ile bağlantılıdır. Endotel hücreleri mekanik uyarıcı etkilere maruz kaldığında morfolojik olarak yapılarında değişiklikler gözlemlenir. Morpholojik değişiklikler yeniden yapılanmaları, akış yönünde uzamaları ve adezyon moleküllerindeki lokalizasyon farklılıkları içerir. Damar tıkanıklığını oluşturan lezyonların düşük ve salınımlı akış kayma gerilimlerinin oluştuğu arteriyel bölgelerde görüldüğü bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, düz ve salınımlı akışların endotel hücreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu tür çalışmalar açısından Türkiye'de yapılan ilk çalışmadır. Bu çalışma ile akışkanların canlı hücreler üzerindeki etkilerini inceleyebilmek için gereken zemin hazırlanmış olup, beraberinde farklı etkilerinin de incelenebileceği bir sistem oluşturulmuştur. Farklı iki akış türünün zamana bağlı etkilerini gözlemlemek hedeflenmiştir. Bu kapsamda düz (steady) akış türünde farklı akış şartlarında, 500, 1000 ve 1500 mil/min olmak üzere 24 saatlik akış sonrası hücreler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneyler salınımlı (oscillatory) akış türünde 100, 250, 500 ve 1000 mil/min akış debilerinde 24 saatlik etkileri incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde morfolojik değişiklikle kolaylıkla gözlemlenebilmektedir. VE-cadherin (vasküler endotel cadherin) ve alfa5/beta1 integrin moleküllerinin akış sonrası hücre içerisindeki lokalizasyonları immunofluorasan boyama teknikleriyle gösterilmiştir.

Coronary Artery Disease is one of the most important resaons of the death in the world and Turkey. Endothelial cell dysfunction has been linked to atherosclerosis through their response to fluid forces. Endothelial cells, change their morphology when exposed to mechanical stimuli. The morphological responses include reorientation, elongation, and adhesion molecules rearrangement. Atherosclerotic lesions form at specific arterial regions, where low and oscillatory endothelial shear stress (ESS) occur. In this thesis, the effects of steady and oscillatory flow on Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVECs) at different hours were determined. Also this thesis is the first study to investigates the effects of fluid forces on living cells in Turkey. The interaction between flow types and time period was studied. Steady flow experiments were performed 500, 1000, and 1500 ml/min at 24 hr. Oscillatory flow experiments were performed 100, 250, 500, and 1000 ml/min at 24 hr. When results were examined, morphological changes easily observed. Immunofluorescent staining methods were performed to determine the localization of VE-cadherin and ?5/ß1 integrin adhesion proteins.