Kornea endotel hücrelerinde TGF- ve inhibitörlerinin hücre proliferasyonu ve hücre yaşlanması üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Kornea endotel hücrelerinin in vivo çoğalma kapasiteleri sınırlıdır. Patolojik koşullar altında, endotel hücre kaybı kornea ödemine bağlı kalıcı görme kaybına neden olur. Kornea endotel yetmezliğinin bugün için tek tedavisi kornea naklidir. Ancak, tüm dünyada kornea donör temininde ciddi sıkıntılar yaşanması araştırmacıları insan kornea hücrelerinin in vitro çoğaltılmasına dayanan hücre temelli tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi yönüne sevk etmektedir. Bu çalışmada TGF-?, ITD-1 (TGF-? inhibitörü) ve SB431542’nin (TGF-? resptör inhibitörü) insan kornea endotel hücrelerinin proliferasyon, fonksiyon ve senesens özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması amaçlandı. Çalışmamızda insan kornea endotelyal hücre hattı kullanılarak kontrol, TGF-?1, ITD-1, SB431542, TGF-?1+ITD-1 ve TGF-?1+SB431542 deney grupları oluşturuldu. Bu hücre gruplarında proliferasyon yetenekleri BrdU analiziyle, ZO-1 ve COL8A2 kornea endotel hücre belirteçleri RT-PCR ile, hücre yaşlanması SA-?-Gal boyamasıyla ve TGF-?1 seviyeleri Elisa yöntemi ile değerlendirildi. Bu çalışmada, TGF-?1’in kornea endotel hücre proliferasyonunu azalttığı; ITD-1 ve SB431542’nin hücre proliferasyonunu artırdığı gösterildi (p<0,05). SB431542 grubunda ZO-1 ve COL8A2 ekspresyon seviyeleri artmış bulundu (p<0,05). Ayrıca SB431542’nin kültür ortamına eklenmesinin insan kornea endotel hücrelerindeki senesens bulgularını erken dönemde azalttığı ancak zaman içerisinde bu etkinin ortadan kalktığı görüldü. Bu bulgular ışığında TGF-? insan kornea endotel hücrelerinde proliferasyonu baskılamakta, yaşlanmayı hızlandırmakta ve endotel hücre belirteçlerinin ekspresyonunu azaltmaktadır. Bu noktada ITD-1 ve özellikle SB431542’nin TGF-?’nın insan kornea endotel hücreleri üzerine olumsuz etkilerini engelleyebileceği veya azaltabileceğini düşünmekteyiz. Bu çalışmanın sonuçlarının kornea endotel yetmezliğinde hücresel tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine katkı sağlayabileceği görüşündeyiz.

The in vivo proliferation capacity of corneal endothelial cells is limited. Under pathological conditions, endothelial cell loss causes permanent vision loss due to corneal edema. Currently, the only treatment for corneal endothelial failure is corneal transplantation. However, serious problems in the supply of corneal donors all over the world lead researchers to develop cell-based treatment approaches based on in vitro proliferation of human corneal endothelial cells. In this study, it was aimed to investigate the effects of TGF-?, ITD-1 (TGF-? inhibitor) and SB431542 (TGF-? receptor inhibitor) on proliferation, function and senescence properties of human corneal endothelial cells. In our study, control, TGF-?1, ITD-1, SB431542, TGF-?1+ITD-1 and TGF-?1+SB431542 experimental groups were formed using human corneal endothelial cell line. Proliferation abilities in these cell groups were evaluated by BrdU analysis, corneal endothelial cell markers ZO-1 and COL8A2 by RT-PCR, cell senescence by SA-?-Gal staining and TGF-?1 levels by Elisa method. In this study, TGF-?1 reduced corneal endothelial cell proliferation, whereas ITD-1 and SB431542 were shown to increase cell proliferation (p<0.05). ZO-1 and COL8A2 expression levels were increased in the SB431542 group (p<0.05). In addition, it was observed that the addition of SB431542 to the culture medium reduced the senescence findings in human corneal endothelial cells in the early period, but this effect disappeared over time. In the light of these findings, TGF-? suppresses proliferation, accelerates senescence and decreases the expression of endothelial cell markers in human corneal endothelial cells. At this point, we think that ITD-1 and especially SB431542 can prevent or reduce the negative effects of TGF-? on human corneal endothelial cells. We believe that the results of this study may contribute to the development of cellular therapy approaches in corneal endothelial failure.