Kordon kanı kökenli mezankimal kök hücrelerin kahverengi adipositlere farklılaştırılması

Mitokondriden zengin olan kahverengi yağ hücreleri "depolanmış trigliseritleri" yakarak onların içindeki enerjiyi ısıya dönüştürerek enerji tüketimini sağlayan ve bu özellikleri nedeniyle de diyabet, obezite, ve obeziteyle ilişkili çeşitli metabolik hastalıkların tedavisinde yararlı olma potansiyali olan hücrelerdir. Kordon kanı Mezenkimal Kök Hücre (KK-MKH)'leri Kemik İliği kökenli mezenkimal Kök Hücre (Kİ-MKH)'leri gibi diğer KH kaynaklarından daha az immünojenik olup allojenik ve otolog transplantasyonlarda kullanılabilirler. Şu ana kadar literatürde kordon kanından elde edilen mezankimal kök hücrelerin kahverengi adipositlere farklılaştırılmasını gösteren bir çalışma mevcut değildir. Bu projede kordon kanından elde edilen mezankimal kök hücrelerin in vitro koşullarda kahverengi adipositlere farklılaştırılması ve onların farklılaşma kapasitesi ve etkinliğinin adipoz doku kökenli MKH (AD-MKH)'ler ile kıyaslanması amaçlanmıştır. Çalışmamızda KK-MKH'leri Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalında normal doğum sonrası rutinde atılan 10 adet plasenta ve kordon kanından toplanmıştır. AD-MKH'leri ise Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Kliniğinde liposakşın/lipektomi ameliyatı olan 6 adet gönüllü hastadan izole edilmiştir. KK-MKH'lerinin beyaz ve kahverengi adipositlere farklılaşma yeteneği AD-MKH'leri ile kıyaslanmıştır. İzole edilmiş MKH'ler akış sitometri analizi ile karakterize edilmiştir. Akış sitometri sonuçlarına göre hem KK-MKH'leri hem de AD-MKH'leri CD34 ve CD45 yüzey markerleri için negatif iken, CD90 ve CD105 yüzey markerleri için yüksek oranda pozitiflik gösterdiler. 3. pasaj MKH'ler, beyaz ve kahverengi olmak üzere iki farklı farklılaşma besi ortamında kültüre edilerek beyaz ve kahverengi adipositlere farklılaştırılmıştır. Kahverengi adipositleri elde etmek için MKH'ler rekombinant bone morphogenic protein 7 (BMP7) içeren farklılaşma medyumu içinde kültüre edilmiştir. Elde edilen beyaz ve kahverengi yağ hücrelerinin karakterize edilebilmesi için yapılan Oil Red O boyaması sonuçlarına göre, AD-MKH'lerden elde edilen beyaz ve kahverengi adipositler sırasıyla %85 ve %61 kırmızı pikseli gösterirken, KK-MKH'lerden elde edilen beyaz ve kahverengi adipositler ise sadece %3 ve %1,9 oranında kırmızı pikseli göstermiştir. Kahverengi adipositlere özgü UCP1 protein miktarı, Western blot ve floresan mikroskop analizleri ile incelenmiştir. Floresan analiz sonuçlarına göre, hem KK-MKH'lerden hem de AD-MKH'lerden elde edilen kahverengi adipositler farklılaştırılmamış kontrol hücrelerine göre daha fazla UCP1 proteini içermektedirler ancak sadece AD-MKH'lerden elde edilen kahverengi adipositlerin sitoplazmalarında yuvarlak parlayan cisimcikler görülmüştür. Bu cisimcikler literatüre göre bir araya gelen çok fazla sayıda kümeleşmiş mitokondriler olabilir. Western blot sonuçlarına göre KK-MKH ve AD-MKH'lerden elde edilen kahverengi adipositler farklılaştırılmamış MKH'lere göre sırasıyla 4 ve 10.64 kat daha fazla UCP1 proteini eksprese etmektedir (P<0.004). Sonuç olarak, AD-MKH'ler hem beyaz hem kahverengi adipositlere yüksek bir verimlilik ile farklılaşırken, KK-MKH'leri adipositlere çok az bir farklılaşma eğilimi göstermiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, KK-MKH'leri hem beyaz hem de kahverengi adipositlere farklılaştırılmak için uygun KH tipleri değidir. Böylece adiposit hücrelerin transplantasyonu ile yapılan tedavilerde yada rekonstrüktif cerrahilerde kullanımı AD-MKH'ler gibi olumlu sonuç vermeyebilir. Bunun aksine AD-MKH'ler yüksek bir verimlilik ile kahverengi adipositlere farklılaştırılabildiği için diyabet, obezite ve obeziteyle ilişkili metabolik hastalıkların tedavisinde de yeni umut vaat edici bir tedavi yaklaşımı olabilirler. Bu konuda ileri in vivo ve ardından klinik çalışmalara gereksinim vardır.