Characterization of peptide amphiphile nanofibers their interactions with chondroprogenitor cells and morphological analysis of tissues from transgenic animals

Kıkırdak dokusunda çok yoğun bulunan hücrelerarası matrise benzer üç boyutlu ağlar kurabilen peptit amfifiller, çağlar boyu çözümsüz kalmış temel sağlık sorunları teşkil eden kıkırdak dokusu hasarları ve hastalıklarının üstesinden gelmeye uygun adaylardır. Kıkırdak dokusu oluşumunun altında yatan temel süreçleri anlamak da kıkırdak rejenerasyonu için kilit öneme sahiptir. Bu çalışmada, biyoaktif peptit amfifil nanofiberlerin kıkırdak rejenerasyonuna yönelik potansiyelleri incelenmiştir ve kondrosit öncülü hücreler ve peptit amfifillerle embryonik kıkırdak gelişiminde merkezi bir süreç olan hücresel toplanma için bir model, oluşturulmuştur. Peptit amfifillerin oluşturduğu iskeleler üzerinde hücreler, iskele olmadan kültürlenen hücrelerin tersine, fazladan etken maddelere ihtiyaç duymadan toplanmışlardır. Besiyerine insülin eklenmesi, oluşan hücre yığınlarının boyutunu arttırmıştır ki bu sonuç insülin ve iskelelerin etkileşiyor olabileceğini akla getirmektedir. Hücre yığınlarında, hücreler arası matris ve kollajen II, doğal kıkırdak yapısına benzer şekilde büyük miktarlarda üretilmektedir. Glikozaminoglikanlara benzemek üzere tasarlanmış GAG-PA, ve yalnızca glutamik asit sergileyen Glu-PA, lizin sergileyen zıt yüklü Lys-PA ile iskeleler inşa etmede kullanılmıştır. Hücre yığınlarının oluşumu, kullanılan peptit amfifillere bağlı olmaksızın gözlemlenmiştir. İskelelerde GAG-PA ve Glu-PA'nın birlikte kullanımı yalnızca Glu-PA'nın kullanıldığı iskelelere göre daha fazla hücre yığını oluşumu tetiklemiştir. GAG-PA'nın farka neden olan etkisi yeterince iyi çözümlenememiş olup daha ayrıntılı araştırılabilir.Çalışmanın ikinci kısmında, Lynx3 ifade etmeyen transgenik farelerin doku morfolojileri çalışılmıştır. Ly6 üst-ailesine ait olan Lynx3, yakın zamanda keşfedilen, bir proteindir. Solunum, sindirim ve üreme kanallarının epitel hattı boyunca ifade edilmektedir ve nikotinik asetilkolin reseptörlerinin duyarsızlaştırılmasında görev almaktadır. Bu çalışmada, Lynx'3ün ifade edildiği dokularda önemli bir etkisi olup olmadığını görmek amacıyla Lynx3'süz (transgenik) farelerin morfolojileri yabani tür farelerle karşılaştırılmıştır. Akciğer, trake ve timus dokularında kayda değer herhangi bir farka rastlanmamıştır. Özofagus, mide ve dişi üreme organında ufak farklılıklar görülse de bunların bireysel farklılıklardan kaynaklanıp kaynaklanmadığı, ve de farklılıkların lynx3 proteininin ifadesiyle alakası açıkça görülememektedir. Dokuların daha ayrıntılı analizi, lynx3'ün dokulardaki görevinin ve çeşitli kolinerjik mekanizmaların anlaşılmasında ışık tutacaktır.Hücre zarını geçebilen ve genleri hücrelere taşıyabilen küçük peptitler, virüs tabanlı transfeksiyon sistemlerine karşı belli başlı seçenekler arasında yer almaktadır. Çalışmanın üçüncü kısmında, yüksek yoğunlukta artı yüklü aminoasit zincirleri sergileyen nanofiberler oluşturma yoluyla doğal polikatyonik proteinlere benzeyecek peptit amfifil molekülleri tasarlanmıştır. Peptit amfifiller yüksüzleşme ve hidrojen bağları oluşturma yoluyla DNA ile sağlam-kararlı kompleksler meydana getirmişlerdir. Fakat in vitro'da, oluşturulan komplekslerden herhangi biri içerdiği genin etkin transfeksiyonunu sağlayamamıştır.