Metabolik Hastalıklar Varlığında İnsan Diz Osteoartritinde Kitosan Oligosakkaritlerinin (COS) Kıkırdak Canlılığına ve Apoptozuna Etkisinin Araştırılması


Çiçek F. (Yürütücü), Coşkun Ç., Büyüknacar H. S., Çiçek H., Tokuş M.

TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2027

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Şubat 2024
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2027

Proje Özeti

Osteoartrit (OA) insanlarda görülen yaygın bir eklem hastalığı olup, özellikle yaşlılardaki en büyük kronik morbidite sebebidir. Hastalık, kondrosit aktivasyonunun sağladığı eklem dokusunun dejenerasyonu ve onarımı arasındaki dengenin çeşitli nedenlerle bozulması sonucunda oluşan kıkırdak hasarlanmasıdır. Günümüzde OA tedavisi, hastada ağrıyı hafifletmeyi hedeflerken, OA’nın hastada oluşma veya ilerleme seyrine bakılmaksızın, tüm hastalarda semptomların azaltılması yönünde uygulanmaktadır. Semptomları azaltmaya yönelik olarak; fizyoterapi yapılması, eklemlere hyaluronik asit veya trombositten zengin plazma (PRP) enjeksiyonu gibi standart uygulamalar ile hastada sadece geçici düzelme sağlanabilmektedir. Bu yaklaşımlar ise kalıcı kıkırdak hasarını durduramadığı veya tersine çeviremediği için OA’nın ilerlemesini engellememektedir. Bu durumda ise hastalarda kıkırdağın tamamen ortadan kaldırıldığı ve beraberinde çok çeşitli komplikasyonların oluşabileceği eklem replasmanı cerrahisi (protez ameliyatı) yapılmaktadır. Dokuda osteoartrit oluşumunun engellenmesi veya OA’lı kıkırdakta iyileşmeye yönelik bir tedavinin yapılabilmesi için hastalığın moleküler düzeyde anlaşılması gerekmektedir. Kondrosit apoptozunun OA’nın ilerlemesinde merkezi bir rolü olduğu bilinmekle birlikte, mekanizması tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu nedenle çalışmamızda ilk olarak insan kıkırdak doku örneklerinde iki ayrı apoptoz sinyal yolağı incelenecektir: Bu yolaklardan ilki ölüm reseptörü aracılı (dışsal) kaspazlar diğeri ise mitokondri aracılı (içsel) Bcl-2 ailesidir. Çalışmamızda apoptoz yolakları gen ve protein ekpresyonu üzerinden kapsamlı şekilde incelenecektir. Aynı zamanda metabolik değişikliklerin OA oluşumuna katkısı olduğu bilinmesine rağmen metabolik hastalıkların OA oluşumundaki etki mekanizması açıklanamamaktadır. Dolayısıyla çalışmamızda ayrıca obezite ve diyabet gibi metabolik hastalıkların bu apoptoz yolaklarında farklılaşmaya neden olup olmadığı araştırılacaktır. Böyle bir potansiyel farklılaşmanın araştırılması literatürde bir ilk olacaktır. Çalışmamızın bir diğer hedefi ise OA’da metabolik hastalıklı dokularda yara iyileşmesinde ve doku rejenerasyonunda etkinliği gözlenen bir antioksidan biyo-polimer olan kitosan oligosakkaritlerinin (COS) kıkırdak canlılığına ve apoptozuna etkisinin araştırılması olacaktır. Aynı şekilde kitosanın metabolik hastalık varlığında kondrositlerde olası etkisinin araştırılması da bir ilk olacaktır. Kitosanın metabolik hastalıklar özelinde doku hasarını durdurmaya yönelik öne çıkan potansiyel bir etkisinin olması, OA’lı metabolik hastaların tedavisinde önemli bir hedef olarak kullanılabilmesini sağlayacaktır. OA’lı her bir hastada farklı metabolik hastalıkların olabileceği göz önüne alındığında, kitosan uygulamasının kişilerin metabolik hastalıkları değerlendirilerek önerilmesi, kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımını OA tedavisine dâhil edilebilmesini sağlayabilecektir. Çalışmamızda ayrıca, literatürde ilk defa olarak metabolik hastalıklı doku örneklerinde, kondrositlerin membran potansiyelleri (Vm) ve kitosanın bu gruplara olası etkisi Vm üzerinden değerlendirilecektir. Bu çalışmada araştırılması hedeflenen protein ve mRNA ekpresyon değişiklikleri Western Blot ve RT-PCR yöntemleri ile belirlenecektir. Ayrıca ELISA yöntemi ile kondrositlerde MTT canlılık testi yapılacaktır. Kondrosit membran potansiyelinin ölçümü mikroelektrot yöntemi ile diferansiyel amplifikatör ile gerçekleştirilecektir. Çalışmalardan elde edilecek bulguların istatistiksel analizi Graphpad yazılımında geçekleştirilecektir. Bu çalışmaların analizleri ve verilerin yazım-yayın aşaması projenin belirlenen süresi olan 36 ayda gerçekleştirilmesi planlanmaktadır. İnsan kıkırdak doku örneklerinden yararlanılan böyle bir çalışmada hedeflenen deneyler ile OA’nın hücresel mekanizmaları detaylı olarak incelenecektir. OA’da metabolik hastalıkların rolü, sinyal yolakları üzerinden ilk defa  araştırılacak ve olası bir tedavi seçeneğinde metabolik hastalıkların türünün de göz önünde bulundurulması literatüre bu alanda önemli bir katkı sağlayacaktır. Bu çalışmalara ek olarak kitosanın OA’da doku yenilenmesinde etkisi özellikle metabolik hastalıklar özelinde incelenerek, yanıtlardaki olası farklılıklar OA tedavisinde kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımının dâhil edilmesine olanak tanıyacaktır.