Differentiation of thyroid cells to parathyroid cells in coculture environment

Paratiroid (Pt), kalsiyum ve fosfor homeostazını düzenleyen parathormonun (PTH) salgılanmasından sorumlu olan tek organdır. Vücuttaki birçok temel fizyolojik reaksiyon, bu homeostazın korunmasına bağlıdır. Serum kalsiyumundaki dengesizlik birçok metabolik soruna neden olur. Hipoparatiroidizm, serumda düşük PTH, düşük kalsiyum ve yüksek fosfat düzeyleri ile karakterize bir rahatsızlıktır. Hipoparatiroidizmde klasik tedavi kalsiyum ve D vitamini desteği ile sağlanır. Rekombinant insan PTH preparatları da kullanılabilir ancak maliyeti yüksek olduğu için çoğunlukla tercih edilmez. En etkili ve kalıcı tedavi seçeneği, paratiroid allo-transplantasyonudur (Pt allo-tx). Pt allo-tx'nda en büyük sorun uygun donör bulmak ve immun red cevabıdır. Bu sorunların aşılması için çeşitli doku mühendisliği çalışmaları yapılmaktadır ancak sorun halen tamamen çözülememiştir. Bu çalışmada embriyolojik kökeni paratiroidle aynı olan tiroid dokusunda yer alan kök hücrelerden kokültür ortamında paratiroid organoidi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Dönüştürücü faktörler olarak Activin A ve sonic hedgehog (Shh) proteinleri kullanılmıştır. On dört günlük inkübasyondan sonra farklılaşma, qPCR kullanılarak gen ekspresyon profil analizi, biyokimyasal olarak PTH salgı ölçümü ve immunohistokimyasal analiz değerlendirmesi ile yapılmıştır. Oluşturulan kokültür organoidlerin gerçekte ölçülen PTH salım değerleri, beklenen PTH salım değerlerinden daha yüksek olarak ölçülmüş ve PTH salımında 2. gün ile 14. gün arasında istatistiksel olarak anlamlı artışlar gözlenmiştir. qPCR analiziyle, oluşturulan kokültür organoidlerin paratiroide özgü PTH ve CaSR gen ifadeleri incelenmiş ve tüm kokültür gruplarında PTH (4.0 ile 8.8 kat arasında) ve CaSR (1.2 ile 28.2 kat arasında) gen ifadelerinde artış gözlemlenmiştir. Tiroid dokusunda yer alan kök hücrelerin kokültür ortamında başarılı bir şekilde paratiroid benzeri hücrelere farklılaştırılması, aynı embriyolojik kökene sahip hücrelerin etkileşimi, eksosom gibi mikroçevresel faktörlere dayandırılabilir. Sonuçlarımız allojen Pt nakli yapılması halinde donör bulma sorunuyla birlikte immun red sorunun çözülebilmesi açısından ümit vericidir.