2D ve 3D in vitro Alzheimer hastalığı modeli

Alzheimer hastalığı (AH) bilişsel gerileme ile tanımlanan nörodejeneratif bir hastalıktır. AH'nin en bilinen patofizyolojisi; Aβ peptitlerinin ve fosforile olmuş Tau proteininin birikimidir. Aβ peptitlerinin birikimi senil plaklar ile sonuçlanırken; fosforile olmuş Tau nörofibriler yumak oluşumuna neden olmaktadır. Diğer patofizyolojiler ise nöroinflamasyon, kolinerjik nöron dejenerasyonu ve genetik bozulmalar olarak sayılmaktadır. Dünya genelinde milyonlarca insanı etkileyen ve en yaygın görülen nörodejeneratif hastalık olan AH'nin tam olarak patogenezinin aydınlatılması, evrelerinin anlaşılması ve yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için güvenilir ve gerçeğe yakın in vitro modellere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, AH'ye yönelik ilaç etken madde araştırmalarına katkı sağlamak amacıyla yenilikçi in vitro modeller oluşturulması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, SHSY5Y ve N9 hücre hatlarının Aβ1-42 peptidi ile birlikte, hem iki boyutlu (2B) hem de mikro doku tekniğiyle üç boyutlu (3B) in vitro AH modelleri geliştirilmiştir. Modelleme sürecinde, ilk olarak patofizyolojik bir belirteç olan Aβ peptidi kullanılarak, kolinerjik nöron özellikleri taşıyan SHSY5Y hücre hattı ile hem 2B hem de 3B in vitro modeller oluşturulmuştur. Ardından, AH'nin immün sistem ile ilişkisini incelemek ve in vivo'ya daha benzer bir model oluşturabilmek amacıyla modele mikroglia hücresi olan N9 hattı eklenmiş; mikroglial aktivasyonu sağlamak için ortama lipopolisakkarit (LPS) ilave edilmiştir. Sonrasında oluşturulan AH modellerinin karakterizasyonu için Alamar mavisi ile hücre canlılığı, gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (Q-PCR) ile AH ile ilişkili genlerin ekspresyon seviyesinin belirlenmesi, asetilkolin esteraz (AchE) aktivitesi ve fosforillenmiş tau (pTau) miktarı ölçümü yapılmıştır. Elde edilen bulgular sadece SHSY5Y hücreleri ile geliştirilen 3B in vitro AH modelinin gelecek araştırmalar için önemli bir umut vaat ettiğini ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, SHSY5Y ve N9 hücrelerinin ko-kültürü ile oluşturulan, nöroinflamasyon hipotezine dayalı 2B ve 3B AH modellerinde, hücre-hücre etkileşimi ve proinflamatuar aktivite beklenen düzeyde gözlemlenememiştir. Elde edilen bu bulgu, hücreler arası etkileşimlerin modellenmesinde hücre tipi uyumunun kritik rolünü ortaya koymaktadır.