Güncel Moleküler Tıp

Hücre Stresi Mekanizmalarından hareketle Rejeneratif Tıp,Otoimmunite,Kanser Patogenezi ve Güncel AraĢtırılan Tedavi Yöntemleri/Önerilerim

Stj.Dr.Taylan Bektaş Trakya Üniv. Tıp Fakültesi

2017 -Int.Dr.T Bektaş, 2018 Güncellemesi-

Sunum ġeması

5.

Hücresel Stres Mekanizmaları Inflamatuar doku Stresi: Ġmmunolojik Stres Yanıtları İmmunolojik Stres Yanıtlarını Baskılamada Tedavi Mekanizmaları Inflamatuar doku Stresi ve Rejenerasyon Mekanizmaları Kronik hücresel Stres &Somatik Mutasyonlar:Otoimmunite

6.

Kronik hücresel Stres&Kök Hücrelerde Dediferensiasyon:Karsinogenez

7.

Güncel Araştırılan Kanser Tedavi Mekanizmaları

1. 2. 3. 4.

HÜCRESEL STRES MEKANĠZMALARI

Stresörlerle Aktive olan 2 önemli hücre içi mekanizma; Onkogenik ve Tmsupresor etkili Kinaz yolakları Ģelalesidir.

Bunların Aktivasyonu ve birbirleriyle etkileĢimi hücresel Stres yanıtını oluĢturur.

Hücresel Strese verilen Akut yanıt sağkalım,diferansiasyon ve stresör(toksin,patojen) eliminasyonuna neden olurken,uzun süreçte stresin devam etmesi kinaz yolak Ģelalelerinin hücre içindeki etkilerinin birikmesine yol açar: “KronikleĢmiĢ” hücre stresi oluĢur. Kronik hücresel stres, birikmiĢ-abartılı oksidatif hasarla aktifleĢen tm supresor yolakların hücresel yaĢlanma ve ölüm(apopitoz) tetiklemesiyle sonuçlanır.

İnflamatuar Yanıt

Strese Hücresel Yanıt: Stresörle TLR aktivasyonu,NfkB uyarısıyla Sitokin üretimini sağlar. Stresörle uyarılan Inflamazom kompleksi, Kaspaz aktivasyonunu tetikler=> hem apopitozu uyarır

hem de sitokinleri aktifler. Hücre stresi, Ġnflamatuar immun yanıtın geliĢmesini tetikler.

Kinazlar, onkogenik Transkripsiyon Faktörleridir Kinazlar; Glikoliz,Yağ Sentezi,Protein Sentezini uyararak Hücre metabolizmasını aktifler.Elde edilen ATP’deki P’ı kullanan kinazlar da metabolizmadan faydalanmıĢ olur. Tm.supresor genler ise bu kinaz bağımlı yolakları baskılayarak hücre metabolizmasını bastırmaya çalıĢır.

HÜCRE STRESĠ NfkB aktivasyonu ve ROS üretimi anlamına gelir. Hücrenin stres algılayıcı sensörleri NfkB ve MAPK (p38,JNK(jun),ERK)’lardır. ROS uyarısı bu sensörleri aktifler, Antioksidan enzimlerin üretimi sağlanarak stresle mücadeleye geçilir. MAPK’lardan p38 ,JUN, JNK tm supresor,antioksidan(Nrf,Klf,Foxo…), apopitotik(Bax,Bad..) yolakları uyararak ROS stresine karĢı genomu mutasyonlardan korur.

 HÜCRE STRESĠ, hücresel reseptörlerin sitokinlerce uyarılmasıyla, ölü

hücrelerden saçılan neoantijenlerce(DAMP), ortamdaki okside irritan moleküllerce(oxLDL gibi) tetiklenir.  Tirozin kinazlarca uyarılan yolaklar(ERK,AKT,PKC,PI3K),neoantijenler(DAMP),ROS; NfkB’yi uyarır,böylece hücre stresi tetiklenir. NfkB hücre stresini uyaran transk. faktörüdür.



HÜCRE STRESĠNĠ DENGELEYEN ANTĠSTRESÖRLER: SIRT ,FOXO,KLF,Nrf… Tirozin kinazlarca uyarılan yolaklar,neoantijenler(DAMP),ROS=> NfkB’yı uyarır,böylece hücre

stresi tetiklenir. NfkB, akut streste hücre sağkalım ve diferansiasyonunu uyarırken; kronik NfkB uyarısı hücre oksidatif stresini artırarak p53 gibi tumor supresor yolakları aktive eder.

 Hormon reseptörlerine bağlı Gs proteinleriyle uyarılan; cAMP aktivasyonu, PKA

üzerinden NfkB stres yolağını baskılayarak kronik streste, oksidatif hasar-apopitozu önler.  Antistresör Faktörler>NfkB/Onkogenik kinaz yolaklarını baskılar=Hücre Stresini bastırır.

FOXO Gs bağımlı hormon reseptörlerince uyarılan SIRT, FOXO’yu aktive ederek NfkB’ye bağımlı hücresel stresi baskılar. SIRT,FOXO antioksidan enzimlerin üretimini uyarır. Sonuçta stres bağımlı geliĢen inflamasyon, apopitoz, hücresel yaĢlanma gibi olaylar engellenir.

FOXO,tümor supresor yolakları aktive ederek hücresel stres yolaklarını baskılar;ek olarak tm supresor yolaklar da FOXO’yu uyarır; Genomik Mutasyonların tamir edilmesi sağlanır.

Kronik hücresel Stres sonucunda: Onkogenik yolakların hiperaktivasyonu FOXO’yu deaktive eder.

Nrf, Antistresör etkilidir>ROS stresiyle Aktive olur: Antioksidan enzim üretimini artırır + NfkB’yi baskılayarak inflamatuar hücresel stres yanıtlarını frenler. *Nrf’yi Bardoksolon gibi farmakolojik ajanlar aktive eder.

KLF, Antistresördür>Hücre stresinin alevlenmesini engellemek için>Tm supresor miRNA aktivasyonunu tetikler, hücre içi kinaz Ģelalesini uyaran Sitokin-GF baskılar. KLF> NfkB’ye bağlanır> NfkB hiperaktivasyonunu frenler >Lökosit hücre stresini dengeleyerek, Lökosit sağkalımını artırır>Immun yanıtı kuvvetlendirici etki. NfkB hiperaktivasyonunun baskılanması,abartılı proinflamatuar yanıtı engeller. KLF’in Immunolojik etkileri Çift yönde gerçekleĢebilir:

>Lökosit sağkalımını artırarak Ġnflamatuar yanıtı(M1) ġiddetlendirebilir veya >Diferansiye lökositlerde NfkB stres yolaklarını engelleyerek Ġnflamatuar yanıtı baskılayabilir.

Hücresel Stres Mekanizmaları ġeması

(AntiStresörler)

Tm Supresor Gen x Onkogen ÇatıĢması… Hücresel Stres Yanıtını

Yönetir!

Hücresel Stres Yanıtı

Tumor supresor faktörlerin(JNK..) Akut olarak uyarılması, (Akut hücresel stres) Antioksidan ve DNA onarım genlerini (FOXO,KLF,Nrf..) aktifler,hücresel metabolizmayı yavaĢlatır. Böylece sağkalım yanıtı verilir>(Akut hücresel stres) Tumor supresor faktörlerin(JNK..) Kronik olarak uyarılması, abartılı kronik inflamatuar sitokin uyarısıyla tetiklenir>(Kronik hücresel stres) AĢırı Ġnflamatuar sitokin uyarısı, hücre içi ROS artıĢına yol açarak tumor supresor genlerin aĢırı uyarılmasıyla proliferasyonun yavaĢlatılması ve hücresel ölümü uyarır>(Kronik hücresel stres)

Akut Tm Sup.Uyarı (Akut Stres)

(Akut Stres)

Kronik Tm Sup.Uyarı (Kronik Stres) (Kronik Stres)

AĢırı Proinflamatuar sitokin uyarımı, hücresel ROS artıĢına yol açar.ROS stresi sonucu Tumor supresor yolakların aĢırı uyarılması hücresel diferansiasyonu baskılar. Kök hücre diferansiasyonu Onkogenik ve Tm supresor faktörlerin Ģelalesinin birlikte çalıĢmasıyla tetiklenir. Fakat abartılı hücresel stres, Tumor supresor faktörlerin aĢırı uyarılmasına yol açar.Tm supresor faktörler, hem kök hücre proliferasyonunu baskılar hem de onkogenik yolakları baskılayarak diferansiasyonu engeller.

İnflamatuar Yanıt

Dokusal hasar=>GF,wnt,Hh,IL gibi stres mediyatörü sitokinlerin salınımını tetikler. Sitokin sekresyonu onkogenik yolakların aĢırı çalıĢmasına,hücresel metabolizmanın hızlanmasıyla diferansiasyonu tetikler. Kronik stresle (AĢırı ROS stresi)=> tm supresor yolaklar aĢırı uyarılır: kök hücre diferansiasyonu ve proliferasyonu baskılanır,hücre yaĢlanmıĢ olur. Hücresel stres yolaklarını,ROS stresini baskılayarak, tumor supresor genlerin hiperaktivasyonu önlenirse: Kök hücrelerin proliferasyon ve diferansiasyonu sayesinde organ rejenerasyonu yeniden sağlanabilir.

SIRT,PPAR,FOXO,KLF,NRF.. gibi ANTĠSTRESÖR FAKTÖRLER: Onkogenik Stres yolaklarını(NfkB gibi) baskılar. Antioksidan enzim ve organelleri(Mitokondri,Peroksizom..) uyarır Metabolik supresyonu sağlar; hücresel stresin alevlenmesini engeller, hücresel sağkalımı artırır. Antistresör faktörlerin aĢırı uyarılması stres yolaklarını baskıladığından kök hücre diferansiasyonunu baskılayabilir.

FOXO

Kronik Hücresel Stres Yanıtına Örnek: Alzheimer Hastalığı  Alzheimer,Parkinson gibi Nörodejeneratif hastalıkların patogenezine bakıldığında Kronikleşmiş Hücre

Stresinin çıktıları görülmektedir.Fizyolojik İşleyişte, değişik GF’lerce uyarılan Akut hücresel stres, Nöron diferansiasyon-proliferasyon mekanizmalarını uyarır+Nrf gibi Antioksidan enzimleri aktifleyen antistresörler uyarılır.Hızlanmış hücresel metabolizma,Amiloid gibi peptidleri yıkarak temizler.  Yaşlanmış canlıların dokularındaki kök hücrelerde, tm supresor miRNA’ların hiperaktive olması

dokudaki kronik hücre stresini gösterir.Yaşlanmayla ilişkili somatik mutasyonlar>kronik hücresel stres>tm supresor yolakların hiperaktivasyonuyla sonuçlanır>Oksidatif stres ve Diferansiasyon supresyonu Nöron gelişimini bozarken,hücre metabolizma supresyonu Amiloid yıkımını önler> Amiloidler toksin olarak TLR uyarısı yapar> Nöroinflamatuar süreçlerin gelişimi tetiklenir.

Fizyolojik İşleyiş

İnflamatuar Yanıt

DOKULARI OLUġTURAN GERÇEKLĠK:

HÜCRE AKIMIYLA DĠFERANSĠASYON,HÜCRESEL ÖLÜM…  Tabandaki bazal hücrelerden(kök hücreler) diferansiye olan hücreler aşağıdan gelen hücreler tarafından

perifere “ittirilir”. Büyüme faktörleriyle(GF) uyarılan onkogenik kinaz yolakları ve tm supresor yolaklar her ikisi de birlikte çalışarak hücrenin diferansiasyonunu uyarmış olur. Onkogenik kinaz uyarısı(Ras,Erk..) kök hücre faktörlerini(Nanog..) baskılayarak hücrenin diferansiasyonunu sağlar.  Diferansiye olan hücrelerde FOXO,SIRT gibi sağkalımı artırıcı genler bastırılır ve hücre strese

girer.Aktive olan tm supresor genler hücrenin yaşlanmasını ve apopitozunu tetikler.  Aşırı Ġnflamatuar sitokin uyarısı diferansiye hücrelerde, kronik stresle apopitotik ölümü tetikler.  Hücre içi sinyal yolaklarının uyarısıyla oluşan akut hücre stresi kök hücrelerin

proliferasyonunu uyarır. Hücre stresinin kronik uyarısı ise tm supresor genlerin baskınlığıyla sonuçlanarak hücre ölümünü uyarır.

DeğiĢik GF,Sitokinlerin uyarısı hücresel stres yolaklarını değiĢik kombinasyonlarda harekete geçirerek, Kök Hücrelerin diferansiasyonunu uyarır;böylece dokuları oluĢturan spesifik hücre tipleri geliĢtirilmiĢ olur. (Endoderm,Mezoderm,Ektoderm..)

Hücresel Streste:RNAi  Stres yanıtı, Tm sup.X Onkogenik yolakların

karşılıklı çatışmasıyla oluşur.  Akut stres yanıtında;

>Onkogenik sinyal yolaklarının baskılanması, = Kök hücre Diferansiasyonunu engeller. =Abartılı Antistresör+Tm sup uyarı Diferensiasyonu bozar.

 Kronik Inflamatuar uyarı,Mezenkimal kök

hücrelerde>Akut stres yanıtını oluşturur =Myofibroblastik Diferansiasyonu uyarır. >Antistresör+Tm supresor miRNA’ların Aktivasyonu +Onkogenik miRNA’ların baskılanması(siRNA) =Onkogenik sinyal yolaklarını baskılar =Antistresör+Antioksidan faktörleri aktive eder. =Myofibroblastik diferansiasyonu engeller.  Kronik Inflamatuar Stres; Diferansiye Mezoderm-Endoderm-Ektoderm’de >Kronik Hücre Stresi oluşumunu tetikler =Tmsupresor Hiperaktivasyonuyla hücre ölümü uyarılır = Tm sup uyarı+Oksidatif Stres Baskılanmalıdır! >Antistresörler:Oksidatif Kronik Hücresel stresi baskılar >SIRT-FOXO-KLF-Nrf.. gibi Antistresör yolakları aktive edecek miRNA+(siRNA?)=>Hücresel Sağkalım!

İnflamatuar Yanıt

Hücresel Stres Mekanizmaları ġeması

(AntiStresörler)

Hücresel Stres Mekanizmalarının Klinik Tıptaki Önemi  Modern tıp, hücresel sinyal yolaklarına yönelik selektif moleküler   

 

terapileri içermektedir. Hücresel sinyal yolaklarının etkileşimi hücresel strese neden olmakta; bunun doku ortamındaki çıktısı inflamatuar immun yanıt olmaktadır. İmmun yanıt da hücresel sinyal yolaklarını uyararak hücresel stres yanıtlarını düzenlemektedir. Hücresel stres yanıtlarının da bu Kronik inflamatuar ortamda düzenlenmesi, hücresel Diferansiasyonu ve dokuların/organların Rejenerasyonunu etkilemektedir. Tüm Hastalık Patogenezlerinin kökeni, hücresel stres ve stresle bağlantılı immun yanıtla şekillenmektedir: Hücresel stres ve diferansiasyon mekanizmalarıyla etkileşim halinde olan Kronik inflamatuar yanıt, organları işlevsiz bırakan Fibrotik süreçlerdenKanser hücrelerinin gelişmesine kadar, iç hastalıklarında akla gelebilecek tüm patogenezlerin kaynağını oluşturmaktadır.

ĠNFLAMATUAR DOKU STRESĠ: ĠMMUNOLOJĠK STRES YANITLARI

Makrofaj Polarizasyonu: M1 & M2

M1 veya M2 yanıtı geliĢmesini inflamatuar ortamdaki sitokinler ve antijenler belirler.

NfkB bağımlı Hücresel Stres yanıtıyla

M1 makrofaj ifadesi sağlanarak toksinlere karĢı proinflamatuar saldırı yanıtı verilir.  ToksinlerceTLR ve Inflamatuar Sitokin(TNF,IL1..) uyarısı hücre içinde

NfkB,MAPK,STAT-1 gibi onkogenik kinaz yolaklarının aktivasyonunu tetikler. Sonuçta M1 yanıtı verilen inflamatuar ortam oluşturulur. IL1,IL6,IL23,IL12,IFN gibi inflamatuar sitokinler üretilerek proinflamatuar saldırıya geçilir.

STAT1

M2 immun regulatuar Yanıt, Apopitotik hücre Artıklarını Temizler  IL-4, IL 13, IL-10, TGF yanıtıyla tetiklenen yolaklar M2 makrofaj polarizasyonunu sağlar. PPAR,KLF,LXR,STAT-3,STAT-6 gen aktivasyonu tetiklenir. PPAR aktivasyonu NfkB yolaklarını baskılayarak M1 yanıtını (proinflamatuar) engeller.M2/Treg yanıtı apopitotik hücre artıklarını temizler.

STAT-3&6

Apopitotik Antijenlerce induklenen M2 yanıtı Regulatuar Ġmmun olayları .tetikler.  Apopitotik antijenler makrofaj

reseptörlerini uyararak hücre içi inflamatuar sinyal yolaklarını baskılar.  Apopitotik antijenler PPAR,RXR,LXR gibi reseptörleri aktive ederek immunsupresif sitokin (TGF,IL10) üretimini sağlar.  Treg yanıtı uyarılır.

M2 yanıtı alerjenlerin fagositozunu ve yara iyileĢmesini sağlar: Apopitotik antijenler sayesinde PPAR,LXR,RXR aktivasyonu NfkB blokasyonuna yol açarak regulatuar M2 yanıtı verilmesini tetikler. LXR,PPAR aktivasyonuyla uyarılan M2 yanıtı faktörleri IL-10 TGF gibi regulatuar sitokin salınımını sağlar. LXR,PPAR faktörleri NFkB’yi baskılar.Böylece lökosit strese girmez. Inflamatuar yanıt verilmeden ölü hücre artıkları temizlenir. Apopitotik artıkların eliminasyonu M2 Regulatuar yanıtla sağlanır: ABC reseptörü ve HDL üretimini uyarılır,böylece temizlenen hücre artıkları karaciğere yollanarak elimine edilmiĢ olur.

Özet:M1 ve M2 yanıtları

Mukozalarda Apopitotik hücre artıkları infekte olursa artan TLR uyarısı nedeniyle, M2/Treg yanıtı Th17 yanıtına kayar.

Apopitotik Antijen + Mikrobiyal antijen=Th17 yanıtı M2 ile M1 yanıtı arasında kalan form Th17 yanıtıdır. Th17 yanıtında IL-6 adlı IL üretilir. IL-6, hem STAT-3(M2) hem de STAT-1(M1) ’i uyarır. Sonuçta ne Th1 ne de Treg yanıtı uyarılır.Ortalaması, Th17 geliĢir. OluĢan yanıt Nötrofillerin bölgeye gelmesini uyarır.

M1 Proinflamatuar yanıtıyla oluĢan Kronik Inflamatuar Stres Yanıtına Örnek Periferik Ġnsulin Direnci

Kronik Inflamatuar Stres Yanıtı= Tm supresor Hiperaktivasyonu =Insulin direnci Toksik yağ asitleri ve Ox-LDL , TLR uyarısıyla proinflamatuar M1 yanıtını tetikler. Uzun süreli inflamatuar sitokin uyarısı, diferansiye adipositlerde hücre stresini kronikleĢtirir. Kronik hücre stresinde hiperaktive olan JNK,MAPK,p38 gibi tümor supresor yolaklar, hücre içi onkogenik kinaz yolaklarını (Ras,Raf,PI3K,Akt…) baskılar. Onkogenik kinaz yolaklarının baskılanmasıyla, Ġnsulin reseptörü gibi GF’lere ait yolakların çalıĢması engellenmiĢ olur.Sonuçta, hiperaktive tm supresor yolaklar hücre metabolizmasını da baskılayarak, metabolitlerin(glukoz..) yıkımını baskılamıĢ olur. Kan glukoz seviyesi artar.

Inflamatuar Yanıt

Proinflamatuar M1 Ġmmun yanıtı engellemek Hücresel Stres Yolaklarını baskılamakla sağlanır!

(AntiStresörler)

Lümen Yüzey Epiteli Stresi: Th2>M2 yanıtı  Lümen yüzeyini kaplayan endotelyal veya epitelyal

hücreleri irrite eden stres> inflamazom-Kaspaz-1 aktivasyonu yapar.  Kaspaz-1 endotelde birikmiş inaktif IL-33&IL-25’i aktive ederek M2-Thelper2 dönüşümünü uyarır.  Th2’ler de alerjik yanıtı uyarır. Alerjik yanıt Antijenleri kelepçeleyerek M2-makrofajlara opsonize eder.Th2>M2Treg yanıtıyla seyreder.

IL-25 Pro IL-25

IL-25

IL-25 IL-25 Th2>IL-4/5/13>M2Treg>TGF TGF>Myofibroblast diferansiasyonu

Yüzeyel Epitelyal/Endotelyal Hücre Stresini Baskılamada Deneysel Antioksidan terapiler…

Abartılı Epitelyal hasar/stres sonucu tetiklenen Abartılı M1 yanıtı>Th2 yanıtından M2Treg’e geçiĢi önler. Örnek: Idiopatik Pulmoner Fibrozis patogenezi..

Abartılı M1 yanıtı>Th2 yanıtından M2Treg’e geçiĢi önler.  Epitel Stresi IL-33/25 üretimine neden olarak, M1-Th2 yanıtını uyarır. IL-4 ve IL-13 gibi

Th2 sitokinleri, regulatuar M2 yanıtını uyararak TGF,IL-10 sentezini tetikleyebilir.Makrofajlarca Apopitotik hücre artıkları temizlenir. M2-Treg yanıtı M1/Th1 ve Th2 yanıtını baskılar. İnflamatuar sitokin salınımı durdurulur,onarıma geçilir. Epitelyal/Endotelyal stres baskılanabilirse M1-Th2 yanıtının oluşması engellenebilir.  EĞER STRESÖRLER SUBEPĠTELYAL ALANA SIZARSA? En büyük sorun, yüzeyel epitel

hasarının kronikleşmesi sonucu subepitelyal alana sızan stresörlerin makrofajları irrite ederek NfkB gibi stres yolaklarını harekete geçirmesidir. Bu durumda subendotelyal alana sızan alerjen stresörler M1 yanıtına neden olur. M1 proinflamatuar yanıt epitelyal stresi daha da şiddetlendirir. M1 yanıtıyla salgılanan inflamatuar sitokinler M2/Treg yanıtını baskılar.Dokunun fizyolojik onarımı engellenmiş olur.

IL-25 IL-25

Ox-LDL’nin toksik etkisi Makrofajlarda Strese neden olarak NfkB aktivasyonuna neden olarak, toksin temizleyci M2 yanıtı verilmesini engeller.  ATEROSKLEROZDA TEMEL SORUN, Subepitelyal alana sızan okside LDL'nin TLR

uyarısının makrofajlarda kronik hücre stresine yol açmasıdır . NfkB bağımlı M1 yanıtıyla inflamatuar sitokin salınımını sağlar. İnflamatuar sitokinler, yüzeyel endoteldeki hücresel stresi alevlendirir.Endotelyal hücre stresi de proinflamatuar M1 yanıtının daha da artmasına yol açar. Endotel-M1 yanıtı arasında birbirini alevlendiren bir kısırdöngü kurulmuş olur. Bu kronik vasküler inflamasyon aterosklerozu ilerletir. Tedavide bu vasküler inflamasyon kırılmalıdır.

IL-25 IL-25

Endotele TGF uygulamasıyla, Immun yanıtı M2 regulatuar forma dönüĢtürmek (Treg) , Aterosklerozu tetikleyen M1 yanıtını suprese ederek Aterom plağının geliĢimini sınırlar…

Kronik Inflamasyon ve Fibroblast Aktivasyonu  M1 yanıtıyla üretilen IL1 ve TNF,









Fibroblastlara Malign/Agresif özellikler kazandırır. Fibroblastlar aktive olarak çevrelerindeki matriksi eritir,organ rejenerasyonunu sağlayan kök hücrelerin aktivasyonunu baskılar. M2 yanıtı ise TGF sayesinde Fibroblastların benign Myofibroblastik dif.uyarır>Myofibroblastlar> Kollajen sentezi ve matriks onarımı sağlar. Kronik Ġnflamatuar ortamda M1 ve M2 yanıtı karışık olarak var olur. Fibroblastların dokuyu hem yıkması hem de onarması birlikte gözlenir. M2 yanıtı M1 yanıtını baskılarsa, inflamatuar sitokin salınımı bastırılır ve organ rejenerasyonunu tetiklenir:Dokuya özgü kök hücreler prolifere olur. Dokuya özgü hücreler hasarlı dokunun yenilenmesini sağlar. Fakat M1 yanıtına bağlı aşırı inflamatuar sitokin uyarısı durdurulamazsa, Fibroblastların dokuyu işgal etmesi ve Fibrozis gelişimi gözlenir.

IL-25 IL-25

Kronik Inflamasyon ve Dokularda Fibrozis… IL-25 IL-25

(NfkB)

ĠMMUNOLOJĠK STRES YANITLARINI BASKILAMAK: ARAġTIRILAN TEDAVĠ MEKANĠZMALARI

Proinflamatuar M1 Ġmmun yanıtı engellemek Hücresel Stres Yolaklarını baskılamakla sağlanır!

(AntiStresörler)

Vasküler Endotelyal Stres 

Reaktif oksijen radiakallerinin etkisi sonucunda NfkB aktivasyonu ve hücre stresi oluşur.NfkB’yı dengelemek adına Nrf,KLF gibi antistresör faktörler de genoma etkiyerek, Antioksidan enzimlerin (GST,HO-1, NOS..) üretimini uyarır,böylece hücresel stresi baskılamış olur.



NfkB aktivasyonu M1 immun yanıtını uyarır.M1 yanıtı inflamatuar sitokin üretimini de artırarak inflamatuar yanıtı tetikler.NfkB, oksidan antioksidan ve inflamatuar olayları birlikte uyarmış olur.



Nrf ve KLF gibi antioksidan ve NfkB’yi frenleyen transkripsiyon faktörleri de aktifleşerek inflamatuar hücre stres yanıtını baskılamaya çalışır.Nrf ve KLF’nin bu etkileri vasküler toksik stresle seyreden NfkB bağımlı inflamatuar sitokin üretimini engelleyerek aterosklerozu engellemektir.



Nrf,KLF ateroprotektiftir.



Vasküler strese bağlı hastalıkların tedavisi, proinflamatuar M1 yanıtını ve endotelyal hücresel stresi beraber baskılamakla sağlanabilir.

KLF uyarısı NfkB’yı baskılamanın yanında; LXR,PPAR uyarısını aktive ederek M2/Treg yanıtını uyarır. KLF agonisti olan ajanlar (Statinler ,APTO-253,SIRT agonistleri…) vasküler stresi baskılar

PPAR’ın etkileri… PPAR, apopitotik hücre artıklarını,özellikle lipit yapılı artıkları algılayarak bunları yıkacak regulatuar immun yanıtı ve CYP,PON gibi antioksidan enzim ifadesini birlikte uyarır.

Regulatuar immun yanıt PPAR aktivasyonuyla toksinleri elimine ederek inflamatuar stresi baskılar…

PPAR uyarısıyla LXR aktivasyonu: Makrofajlarda çöpçü formasyonu… PPAR ve LXR ile uyarılan M2 Makrofajlar,subepitelyal alandaki apopitotik lipit artıklarını HDL’ye çevirir ve yağlar karaciğere yollanır. Apopitotik artıkların toksik forma dönüp,subendotelyal M1 proinflamatuar yanıtını tetiklemesi önlenir.

LXR,makrofajda ABC transporter ifadesini artırır: Apopitotik yağ artıkları HDL ve LDL’ye yüklenerek, Adiposit-Makrofaj-Karaciğer 3’lüsü arasında paslaĢılır.

Stres Baskılayıcı LXR agonistleri…

M2 REGULATUAR YANITIN KUVVETLENDĠRĠLMESĠ VE NfkB’NĠN BASKILANMASI ATEROM PLAĞINI GERĠLETĠR: LXR,PPAR ifadesi;NfkB’yi baskılayarak sitotoksik inflamatuar M1 yanıtını engeller, M2 yanıtına neden olur. Köpük Hücre Formasyonu: M2 yanıtı da subendotelyal apopitotik hücre artıklarını ve yağları fagosite eder; ABC reseptörleriyle HDL üreterek yağları damardan uzaklaĢtırır.

SIRT hücre metabolizmasını baskılar. Sirtuin(SIRT), FOXO ve PPAR-alfayı aktive ederek adipogenik PPAR gamma(y) ve NfkB’yi baskılar. SIRT’ın bu etkileri hücre stresini engeller,inflamatuar yanıtı baskılar.

SIRT agonistleri periferik dokularda hücre stresini baskılar… Uzun vadeli uygulaması kronik inflamatuar süreçleri baskılayarak yaĢlanmayı yavaĢlatır.

AdipositMakrofajKaraciğer üçlüsünde

Toksik Lipitlerin döngüsü…

SĠRTUĠN AGONĠSTĠ(Resveratrol) +LXR AGONĠSTĠ(Sentetik Oksistreroller) + PPAR-alfa selektif AGONĠSTĠ uygulaması, ATEROSKLEROZ VE INSULĠN DĠRENCĠ GELĠġĠMĠNĠ(METABOLĠK S.) PROGRESYONUNU BASKILAYABĠLĠR??... (Not: PPARy=Adipogenik=Metabolik Stresör)

 RXR-LXR agonistleri>M2 yanıtıyla> Noroinflamasyonu baskılamakta etkilidir.  Noronlarda Kök hücre düzeyinde hücresel yaşlanma sonucu>Noral diferansiasyonun

bozulması>Amiloid peptidlerin yıkılamaması ve beyinde birikmesi>Alzheimer,Parkinson patogenezinde yeralır. RXR ligandının Alzheimer modelindeki etkisi:

RXR Agonist

6E10>Amiloid Amiloid Reaktif Alan

Strese giren periferik dokularda,fizyolojik yanıt olarak CB-2 reseptörü üretimi artar. CB-2 lökositlerde bulunur, uyarılması immun yanıtı regulatuar forma(M2/Treg) kaydırır. Nöropsikiyatrik yan etki yapmaz.

CB-2 agonistleri,doz ayarlı sürekli kullanımıyla uzun vadede kronik vasküler inflamasyonu baskılayarak periferik Insulin direncini Kırabilir.  Tip 2 diyabet multisistemik bir vaskülit,kronik endotelit göstergesi. 2016 Ağustos ayında yaptıkları yeni bir çalışmada, parsiyel CB-2 reseptör agonisti(THCV) ile çalışmışlar ve kısa süreçte lipit ve glikoz profili olarak iyi sonuç almışlar, glukoz profili ve insulin direnci belirgin ölçüde düzelmiş,HU308 gibi potent CB-2 agonisti kullanılarak daha güçlü antilipidemik antiinsulinerjik etki elde edilebilir…

Selektif CB2 agonisti HU308: Antiinflamatuar ve Sempatolitik Etki

TĠP 2 KANABĠNOĠD RESEPTÖR AGONĠSTLERĠ, IMMUN REGULATUAR YANITI UYARIR:KARDĠYOVASKÜLER STRESĠ BASKILAR.

INFLAMATUAR DOKU STRESĠ VE REJENERASYON MEKANĠZMALARI

INFLAMATUAR ORTAMDA, REJENERASYON MEKANĠZMALARI

ANJĠOGENEZ ve Regenerasyon Kemokinler,sitokinler,VEGF gibi Anjiyogenik faktörler strese maruz kalmıĢ doku hücrelerince üretilerek endoteli uyarır. Aktive olan Endotel de doku hücrelerinin sağkalımına -rejenerasyona yardımcı olabilecek

Anjiokrin faktörleri(GF’ler..) salgılar..

Devamlı biçimde Doku Rejenerasyonunu Tetiklemek Spesifik Dokuların Kök hücrelerinin diferansiasyonunu uyaran,Endotelde sürekli üretilen Anjiokrin GF’lere bağlıdır.

Rejenerasyonu Tetiklemek Spesifik Dokuların Kök hücrelerinin diferansiasyonunu uyaran Anjiokrin GF’lere bağlıdır.

ORGAN REJENERASYONU:Strese uğrayan doku hücreleri anjiyojenik faktörler(VEGF…) salgılar. Vasküler uyarılma sonucunda geliĢen endotelyal hücrelerden de Wnt,GF gibi anjiokrin faktörler salgılanır.Anjiokrin faktörlerle uyarılan kök hücreler diferansiye olarak organ rejenerasyonu sağlar.

Mezenkimal Stromal(Kök) Hücreler=Perisitler  Organogenez sırasında Mezenkim diferansiasyonuna uğrayan

kök hücreler, endotel çevresinde kümelenerek yerleşir.  Dokuya Yerleşik Mezenkimal kök hücreleri=Mezenkimal Stromal Hücreleri=Perisitleri oluşturmuş olurlar.

Ġnflamatuar Stres(IL,TGF)

Rejeneratif Stres(GF,BMP..)

 Perisitler, mezenkimal stromal

hücreler olarak endotel çevresinde kümelenir, anjiojenik-anjiokrin faktörlerin üretimiyle de organ rejenerasyonuna destek olur.

Mezenkimal Kök hücreler=Mezenkimal Stromal hücreler, Organ rejenerasyonu için “yedek hücre stoğu” oluĢturur. Mezenkimal kök hücreler, organ rejenerasyonu sırasında GF’ler de salgılayarak çevredeki kök hücreleri de uyararak “Rejenerasyona Destek doku” görevi üstlenirler.

Endotel+Mezenkimal Stromal Hücreler(perisit)= Organ Rejenerasyonu uyarıcı Doku  “Endotel+Mezenkimal Stromal Hücreler(perisit)= Organ Rejenerasyonu uyarıcı Doku”

olarak adlandırılabilir.

 Bu Rejeneratif doku, organ parankiminden gelen uyarılara uygun olarak GF’ler üreterek birbirlerini

aktive ederler.  Strese girmiş dokulardan üretilen VEGF gibi anjiokrin faktörler, endoteli aktive ederek GF’lerin salınımını tetikler. GF’ler de Mezenkimal Stromal Hücreleri(MSH) uyarır.  Perisitler(MSH), organ parankimindeki kök hücrelerin gelişimini uyaracak GF’lerin üretimini yapar.  Böylece Endotel ve MSH’ler birbirlerini aktive edip GF salınımını şiddetlendirerek parankim rejenerasyonunu uyarmış olurlar.

ORGAN REJENERASYONU>ENDOTEL-PERĠSĠT-KÖK H. ÜÇGENĠNDE SÜREKLĠ DEVAM EDER:

Mezenkimal Stromal Hücreler ve Olgun hücreler stres belirteci olarak VEGF gibi uyaranlarla Endotel geliĢimini aktive eder. Aktive olan Endotel de GF’ler salgılayarak organa ait stromal hücrelerin diferansiasyonunu uyarır.

Rejenerasyon> Fibroblastlar ile Dokuya Özgü kök hücreler arasındaki bir YarıĢtır.  Örselenen dokuda Mezenkimal Stromal hücreler ,diferansiye dokuya özgün hücreler Anjiojenetik

faktörler salgılayarak Endoteli uyarır. Uyarılan Endotel de Anjiokrin faktör olarak GF türevlerini salgılar, organ rejenerasyonu uyarılır.  Aşırı inflamatuar uyarı Endotelyal hücre Stresine yol açar. Kronik hücresel stres,

tm supresor yolakların hiperaktivasyonuyla, Anjiokrin GF üretimini uyaran onkogenik kinaz yolaklarını bloklar. Rejenerasyon Engellenmiş olur. GF,TGF

GF

IL

Epitelyal Mezenkimal DönüĢüm(EMT):Kronik Ġnflamatuar ortamda, Sitokinlerle(IL,TGF..) Mezenkimal kökenli Fibroblast diferensiasyonu uyarılır.

Ġnflamatuar Stres(IL,TGF)

Rejeneratif Stres(GF,BMP..)

Mezenkimal Stromal Hücreler(Perisitler), abartılı miktarda inflamatuar mediatörlerin etkisiyle ; Fibroblastlara DönüĢür+ Fibroblastların Çoğalmasına yardımcı olurlar. Kronik Ġnflamatuar ortamda Fibrozis geliĢiminde hammadde görevi üstlenmiĢ olurlar. GF,TGF

GF

IL

Perivasküler Mezenkimal Stromal Hücreler(Perisitler) Anjiokrin faktör olarak Inflamatuar sitokinlerle uyarıldıkça

Fibroblastlara dönüĢür ve Fibrozisi tetikler

Fibrozis:Perisitlerin endotel çevresinden ayrılması,dokuyu iĢgal etmesi  İnflamatuar doku stresi, abartılı bir hücre stresi ortamı yaratarak Perisitleri agresif mezenkimal diferensiasyona sokar, hareketlenen Perisitler hem myofibroblastlara dönüşür hem de fibroblastları indukleyen TGF,FGF üretimine destek vererek fibrozisi tetikler.

BMP, TGF’e ait Smad yolaklarını baskılayarak endodermin ileri diferansiasyonu uyarmaktadır. TGF uyarısı, BMP uyarısını baskılar=Epitelyal >Mezenkimal DönüĢüm

Hepatik Fibrozis: Kronik Ġnflamatuar ortam TGF-IL uyarısıyla dokudaki BMP yolaklarını suprese eder. Hepatik endodermin diferansiasyonunu ve rejenerasyonunu bozar, fibrozise destek olur.

FİBROTİK DOKUNUN GELİŞİMİ  Kronik inflamatuar ortamda(IL,TGF,wnt..) Perisitler>Myofibroblastlara dönüşür,Endotel

stresi nedeniyle de gerekli anjiokrin faktörler(GF) üretilemez. Sitokin uyarısı, Fibroblastların çoğalıp Myofibroblastlara dönüşümüne yol açar. Organ Parankimi, Myofibroblastlarca işgal edilmeye başlar.  Sonuçta; Perisit+Endotel rejeneratif dokusunun işlevsiz kalması nedeniyle doku spesifik kök hücrelerin GF uyarısıyla diferansiasyonu=rejenerasyon engellenmiş olur.  Kronik İnflamatuar ortam, parankimde Epitelyal-Mezenkimal Dönüşümü(EMT) tetikler.

 EMT,spesifik fonksiyonları yapan diferansiye doku spesifik hücrelerin oluşumuna engel olur.

Endotel+Perisit+Fibroblast Stresi=Fibrozis  Inflamatuar doku Stresinin olmadığı/baskılanmış olduğu ortamda,

Perisit+Endotel etkileşimiyle salgılanan GF’ler dokunun Rejenerasyonunu uyarır.  Kronik Inflamatuar ortamda: Endotelyal stres, hücre içi tm supresor yolakların

hiperaktive olmasına yol açarak sinyal yolaklarını baskılar= endotelyal anjiokrin GF üretimini engeller. Lökositlerden salgılanan TGF,IL gibi sitokinler > Perisit+Endotel stresiyle >FGF,PDGF,IL,Wnt,Hh(Hedgehog) gibi Myofibroblastik gelişimi uyaracak faktörler üretilir >Fibroblastların ve Perisitlerin > Myofibroblastlara dönüşümünü uyarılır=Fibrozis  Fibroblast+Perisit+Endotel’de: İnflamatuar stresin baskılanması=>Rejenerasyon

Kronik Inflamatuar Stres ve MyoFibroblast Diferensiasyonu

(NfkB)

Mezenkimal Stromal Hücreler(KC’de Stellat hücreler)>>Myofibroblastlar

Karaciğerde Fibrozis

Mezenkimal Stromal Hücreler(MPC)>>MyoFibroblast

Renal Fibrozis(KBY)/ Pulmoner Fibrozis

(NfkB)

Mezenkimal Stromal Hücreler(MPC)>>MyoFibroblast

Muskuler Fibrozis/ Myelofibrozis

Fibroblast-Perisit-Endotel’de Ġnflamatuar Stresin

baskılanması

=AntiFibrozis=Rejenerasyon

Perisitlerin Ġnflamasyona agresif yanıt vermesi=hücresel stres geliĢimi baskılanırsa Myofibroblastlara dönüĢümleri engellenerek Rejeneratif özellikleri sürdürülebilir.

Mezenkimal Stromal Hücrelere(Perisitlere) yönelik Proinflamatuar Uyarı+Hücresel Stres bloklanabilirse

Perisitler,Organ rejenerasyonunu tetikleyeceklerdir. GF,TGF

GF

IL

PDGF

Proinflamatuar yanıtın baskılanmıĢ olduğu ortamda KC

Rejenerasyonu:

Endotelyal Anjiokrin faktörler(PDGF gibi) Mezenkimal Stellat hücreleri uyararak GF(HGF,FGF) üretimini destekler. Hepatosit Rejenerasyonu tetiklenir: HGF,FGF; endodermal hepatoblastlardan> hepatosit diferansiasyonunu uyarır. Hepatosit

•Kronik İnflamatuar ortamda ise FGF,PDGF gibi GF’ler Fibrozisi destekler. •M1 ve M2 yanıtının karma sonucu olarak TGF,IL gibi sitokin uyarısı; Mezenkimal kök hücre(Perisit) ve Endodermal kök hücrelerin>Myofibroblastik forma diferansiasyonunu tetikler. (Epitelyal>Mezenkimal Dönüşüm) •Stres altındaki Endotelden salgılanan PDGF,FGF gibi GF’ler Myofibroblastik forma diferansiasyona destek olur. •Endotel+Perisit stresi,Rejenerasyonu engeller!

Hepatik Rejenerasyon: Doku örselenmesiyle salınan VEGF gibi anjiojenik faktörler endotelde HGF,wnt üretimini sağlar. Anjiokrin GF’ler hepatosit proliferasyonunu uyararak rejenerasyonu tetikler. AĢırı-Kronik Ġnflamatuar stres,FĠBROZĠSi tetikler: Endotelyal inflamatuar stres,kronik sitokin uyarısı sonucunda,endotel hücre içi yolaklarında tümor supresor faktörlerin baskın hale geçmesine neden olur(vasküler stres)=>VEGF uyarısı engellenir, HGF gibi anjiokrin faktörlerin üretimi baskılanır. Kronik inflamatuar ortamda TGF uyarısı endodermal(hepatosit) diferansiasyonunu-çoğalmasını baskılar.

AC:Alveolar hasar sonrası Rejenerasyon

Hasarlı dokuda Rejenerasyonu sağlamak Hücresel Stres Yolaklarını Baskılamakla iliĢkilidir!

(AntiStresörler)

MEZENKĠMAL STROMAL HÜCRELERDE (PERĠSĠTLERDE) ĠNFLAMATUAR SĠTOKĠN UYARISINI VE HÜCRE STRESĠNĠ BASKILAMAK MYOFĠBROBLASTLARA DÖNÜġMELERĠNĠ ENGELLER, REJENERASYONU TETĠKLER: LXR,PPAR,SIRT,CB-2(cAMP) ,AT-2(cAMP),FOXO,Nrf,KLF gibi inflamatuar hücresel stresi baskılayabilecek faktörlerin uyarılması + TLR, IL /NfkB/PDGF,Hh,Wnt.. uyarısının baskılanması, Perisitlerin > Myofibroblastlara diferansiasyonunu engelleyerek, Fibrozis geliĢimini önleyebilir.



Antioksidanlar>Stres Yolaklarını Baskılar>FOXO deaktivasyonunu engeller>AntiFibrotik

FOXO>Stres Yolaklarını baskılar=Perisit>MyoFibroblast dönüşümünü Önler

 SIRT agonistleri>Hücresel Stresi baskılar >EMT+Myofibroblastik Diferansiasyonu bloklar.

 CB-2 reseptör uyarısı cAMP/SIRT/FOXO/Nrf aktivasyonuyla fibrotik dokudaki hücresel stresi baskılar.

MI sonrası Kardiyak Rejenerasyon:  M1 yanıtı proinflamatuar ortamı tetikleyerek hücre stresini alevlendirir, tm supresor yolakların aktivasyonuyla kardiyomiyositlerin apopitozunu tetikler.  M2 yanıtı ise M1 yanıtını baskılayarak kardiyomyosit sağkalımını artırır. Kardiyomyositlerden salgılanan BMP7 gibi faktörler,M2 yanıtıyla aşırı üretilen profibrotikTGF’i baskılar.

 cAMP bağımlı

yolaklar(Sirtuin,Kanabinoid,Bazal düzey PGE2 gibi) , hücre stresini baskılayarak kardiyomyosit sağkalımını artırır, M1 yanıtını da bloklar.  Sonuçta, M1 proinflamatuar yanıtının baskılanması postMI kardiyak fibrozisi önler!

Antifibrotik Terapi:Inflamatuar Kronik Hücresel Stres yanıtını Baskılamak

Lipozomal Nanopartiküller+RNAi=Daha Efektif Antifibrotik Terapi!  İnflamatuar Ortamda Hücre Stresini baskılama yöntemleri, Hücre Stres

yolaklarını baskılayacak Ligandları, Lipozom içinde veya Mezenkimal Kök hücrelerle acil olarak vermek, akut inflamasyonu baskılamakla başlamalıdır.  Organ rejenerasyonunu sağlamak için gerekli GF’ler ile Perisitler,Vasküler endotel ve organ kök hücreleri uyarılmalıdır.  Antifibrotik terapi= “Ġnflamatuar doku ortamında, GF,IL,TGF,TNF bağımlı Hücresel Stres Yolaklarını Bloke etmek” + “GF-miRNA-siRNA uyarısıyla Endotel-Perisit-Kök hücre Rejenerasyon mekanizmalarını tetiklemek” olarak özetlenebilir. GF,TGF

GF IL

miRNA+siRNA Terapileri…  Stres yanıtı, Tm sup.X Onkogenik yolakların

karşılıklı çatışmasıyla oluşur.  Akut stres yanıtında;

>Onkogenik sinyal yolaklarının baskılanması, = Kök hücre Diferansiasyonunu engeller. =Abartılı Antistresör+Tm sup uyarı Diferensiasyonu bozar.

 Kronik Inflamatuar uyarı,Mezenkimal kök

hücrelerde>Akut stres yanıtını oluşturur =Myofibroblastik Diferansiasyonu uyarır. >Antistresör+Tm supresor miRNA’ların Aktivasyonu +Onkogenik miRNA’ların baskılanması(siRNA) =Onkogenik sinyal yolaklarını baskılar =Antistresör+Antioksidan faktörleri aktive eder. =Myofibroblastik diferansiasyonu engeller.  Kronik Inflamatuar Stres; Diferansiye Mezoderm-Endoderm-Ektoderm’de >Kronik Hücre Stresi oluşumunu tetikler =Tmsupresor Hiperaktivasyonuyla hücre ölümü uyarılır = Tm sup uyarı+Oksidatif Stres Baskılanmalıdır! >Antistresörler:Oksidatif Kronik Hücresel stresi baskılar >SIRT-FOXO-KLF-Nrf.. gibi Antistresör yolakları aktive edecek miRNA+(siRNA?)=>Hücresel Sağkalım!

İnflamatuar Yanıt

Perisit+MyoFibroblastlara(Tm supresor+Antistresör etkili miRNA) Lipozomal miRNA uygulaması, Myofibroblastik geliĢimi baskılar

miR132>Antistresör SIRT inhibitörü

Selektif mAb

miRNA siRNA CRISPR-Cas!?

Lipozomal Nanopartikül

MYOFİBROBLAST Diferansiasyonunda miRNA’lar

siRNA: Kronik inflamatuar ortamda Perisit-Endotel stresinin baskılanması  Kronik inflamatuar ortamda M1 ve M2 yanıtı bir arada olabilir. M1 ve M2 uyarısının bileşik etkisiyle

artan TGF,IL uyarısı endoteli uyarır.  Kronik inflamatuar ortamda uyarılmış endotelden, fibroblast diferansiasyon-proliferasyonunu uyarıcı

GF’lerin(FGF,PDGF..) üretimini tetikler. TGF,IL,GF.. gibi anjiokrin faktör uyarısı kombine biçimde mezenkimal stromal hücrelerin(perisit) Fibroblastlara dönüşmesini tetikler.Rejenerasyon engellenmiş olur. 1.

2.

Perisitlere siRNA’ların uygulanmasıyla, hücresel stres yolaklarının bloklanması fibrozis gelişimini engelleyerek,perisitlerin yardımıyla rejenerasyonu tetikleyebilir. Fibroblast diferensiasyonunu uyarıcı GF’lerin(FGF,PDGF,Hh,Wnt...) üretiminin/sinyal yolaklarının siRNA ile blokasyonu,perisitlerin fibroblastlara dönüşerek çoğalmasını yavaşlatabilir. Proinflamatuar M1 yanıtını hızla baskılayan Makrofaja yönelik siRNA terapisinin eklenmesi, endotelyal-perisit stresini acilen gidererek fibrozisi engellemeye yardımcı olabilir. GF,TGF

GF IL

Perisitlerin+Fibroblastların>Ġnflamasyona agresif yanıt vermesi=hücresel stres geliĢimi

baskılanırsa Myofibroblastlara dönüĢümleri engellenerek Endotel+Perisitte> Rejeneratif GF üretimi sürdürülebilir.

 Nrf antistresör faktörü, KLF ve FOXO ile birlikte çalışarak NfkB’yı

baskılar. Bach1 ise Nrf’yi baskılayarak immun yanıtı alevlendirir. Bach1’i bloke eden siRNA’lar kullanarak Nrf üzerinden hücre stresini baskılamışlar. BLM(Bleomisin) ile uyarılan pulmoner fibroz progresyonu belirgin olarak baskılanmış.

Fibroblast-Perisit-Endotel’de Ġnflamatuar Stresin

baskılanması

=AntiFibrozis=Rejenerasyon

siRNA: Lipozomal(Lipit Nanopartikül) Terapilerle Perisitleri Hedeflemek

 Perisitlere siRNA’ların uygulanmasıyla, hücresel stres yolaklarının bloklanması

fibrozis gelişimini engeller.  Perisitlere etkiyerek,myofibroblastik yönde diferensiasyonu tetikleyen GF’lerin(TGF,FGF,PDGF,Wnt,Hh-Hedgehog-...) üretiminin/sinyal yolaklarının siRNA ile blokasyonu, perisitlerin fibroblastlara dönüşerek çoğalmasını yavaşlatabilir.  Proinflamatuar M1 yanıtını hızla baskılayan Makrofaja yönelik siRNA terapisinin buna eklenmesi, perisit inflamatuar stresini acilen gidererek fibrozisi engellemeye yardımcı olabilir.

siRNA:Perisitlerin Myofibroblastlara dönüĢümünü önleyerek Fibrozisi baskılamak  Kronik pankreatitte ortama saçılan dAMP’larTLR-4 aktivasyonunu uyararak NfkB bağımlı

hücre stresini uyarır. Perisitlerin(stellat hücre) myofibroblast diferansiasyonu tetiklenir.  TLR-4 expresyonunu suprese eden siRNA’lar taşıyan Lipozomlarla,

pankreatik Stellat hücreler selektif olarak hedeflenmiş ve inflamatuar hücresel stres baskılanmış.  TLR/NfkB supresyonuyla, Stellat hücrelerin myofibroblast diferansiasyonu ve myofibroblast sağkalımı engellenmiş. (Myofibroblastik Perisitlerin Apopitozu)  Sonuç olarak mezenkimal stromal hücrelerde(perisit=stellat hücre) , NfkB aracılı abartılı proinflamatuar yanıt ve fibrozis gelişimi büyük ölçüde engellenmiş.

BMP,GF(HGF..) gibi Mezo/Endodermal farklılaĢma uyarıcı faktörler, TGF uyarısının sinyal yolaklarını bloklar. (Spesifik GF’ler ve BMP, TGF’e ait Smad yolaklarını bloklar.) Kronik inflamatuar ortamdaki TGF,IL uyarısıyla; Perisitlerin Fibroblast diferansiasyonuna uğramasını önlemek için, BMP,HGF.. taĢıyan lipozomlarla fibroblastlar/perisitler hedeflenebilir.

TGF’in sinyal yolaklarını bloke edecek, Spesifik GF tipi(HGF..),BMP,miRNA -Plazmid/siRNA’ları uygulamak, Perisitlerin Myofibroblastlara diferansiye olmasını engelleyerek Perisitlerin rejeneratif özelliklerini sürdürmesini,organ kök hücrelerinin çoğalmasını sağlar.

Perisit/Fibroblastlara+Endotele

yönelik

Ġnflamatuar Hücresel Stres yolakları bloklanabilirse

(siRNA/BMP/HGF…uyarısı ile…)

Perisit+Endotel=>Rejenerasyonu tetikler. GF,TGF

IL

GF

FGF,PDGF..

siRNA: TGF’le çalıĢan hücre içi sinyal yolaklarını baskılayarak Perisit>Myofibroblast dönüĢümünü engellemek  TGF, mezenkimden myofibroblast diferansiasyonunu uyararak fibrozisi tetikler.  Smad3, TGF’in spesifik sinyal yolağıdır.Kronik renal yetmezlik modelinde siRNA’lar ile Smad3’ü ve TGF’i susturmuşlar.  TGF ve Smad3’ün ayrı ayrı susturulma durumuna göre Glomerulointerstisyel fibrozisin gelişim düzeyi değişmiş.  TGF bağımlı myofibroblast diferansiasyonunu baskılamak için; BMP,HGF uygulaması veya

FGF,TGF,PDGF,Hh,Wnt’in hücre içi sinyal yolaklarına yönelik siRNA’lar denenebilir. Fibroz Skoru II>IV>I>III

Smad3(+),TGF(-)

Smad3(+),TGF(+)

Smad3(-),TGF(-)

Smad3(-),TGF(+)

GlomeruloĠnterstisyel FĠBROZ SKORU

II

II

I

III IV

I

IV

III

; Mezenkimal Kök Hücre(Perisit) > Myofibroblast dönüşümünü uyaran TGF ve PDGF’in sinyal yolaklarını susturan miRNA’lar(siRNA) uygulanmış.Fibroz gelişimi belirgin ölçüde baskılanmış.

 CCl4 Hepatik Fibroz modelinde

 1

miR(-)CCl4(-)

miR(-)CCl4(+)

miR(+)CCl4(+)

 BMP,GF uyarısı, Mezenkimal kök hücrelerden>Mezodermal kardiyomyositlerin

diferansiasyonunu tetikler. BMP,Spesifik GF’ler; Kardiyak dokuda Rejenerasyonu sağlar.  MI sonrasında abartılı sitokin uyarısı(TGF,IL); mezenkimal kök hücrelerin>myofibroblastlara dönüşmesine neden olarak kardiyomyosit oluşumunu engeller,myofibroblastik skar oluşur.  Fare MI modellerinde, iv.BMP7 uygulaması, kardiyak skar oluşumunu kısmen baskılamış,Lipozomal BMP ile mezenkimin(perisit,myokard) selektif hedeflenmesi çok daha efektif sonuçlar verecektir. KardiyoMyosit

Sham=koroner girişim yapılan grup iv.BMP7 uygulanan grup

iv.Salin verilen (Tedavi Edilmeyen) Grup

 Korneal skar gelişimi modelinde fibrotik

Tedavi(-)

korneal skar dokusuna topikal olarak, lipozom nanopartikül içinde BMP ve HGF plazmidi/miRNAsı uygulanmış.  Plazmid terapisi uygulanması,kronik inflamatuar ortamda (TGF,IL..uyarısı ile) fibroblastik diferansiasyonu baskılayarak Korneal skar=fibrozis(haze) skorunu belirgin ölçüde düşürmüş. Tedavi(-)

Tedavi(+) (HGF..)

Tedavi(-)

Tedavi(+)

Tedavi(+)

Tedavi(-)

Tedavi(+)

Endotel+Perisit+Fibroblast Stresini Baskılamak =Rejenerasyon 

Endotelyal hücresel stres tm supresor yolakları aktive ederek,endotelyal anjiokrin GF üretimini bloke eder. AC fibroz modelinde, endotel+perivasküler(perisit+fibroblast..) ,inflamatuar hücresel ROS stresini alevlendiren NADPHox enzimi ,NADPHox Antagonisti Ligandla(GKT) bloke edilmiş, böylece rejeneratif anjiokrin GF üretimi sağlanmış.



Oksidatif stres enziminin blokasyonu ,perisitlerde de hücresel stresi bastırarak myofibroblastik dönüşümü engeller+TGF yolaklarını bloke edecek HGF uygulamasıyla da Perisit>Myofibroblast dönüşümü engellenmiş.

HGF+

HGF-

Endotele HGF transferi:Endotel spesifik CD31’e yapışan mAb’leri Retrovirus kapsidine eklemişler.CD31mAb-Lentiviruse HGF geni koyulmuş.

GKT NADPHox Blokeri

(Bleomisin>Pulmoner Fibroz)

Fibroblast-Perisit-Endotel’de Ġnflamatuar Stresin baskılanması>Myofibroblastik Diferansiasyonun engellenmesi

=AntiFibrozis=Rejenerasyonun Tetiklenmesi HÜCRESEL INFLAMATUAR STRES YOLAKLARINI SUSTURMAK: •siRNA/Antagonist Ligand=TLR-NfkB/IL/Hh-Wnt/TGF sinyal yolaklarını, Oksidatif enzimleri (iNOS,NADPox) baskılamak. •miRNA/Plasmid/Agonist Ligand=FOXO,Nrf,Klf,SIRT aktivasyonu

Hücre spesifik Antijene yapışan mAb kaplı Lipozom/Lentiviral Vektörle; siRNA/miRNA/Plasmid/Agonist-Antagonist Ligand

Terapisi MyoFibroblast Reseptörlerine yapışan mAb kaplı Lipozom/Lentiviral vektörle;

Doku spesifik Perisit Reseptörlerine yapışan mAb kaplı Lipozom/Lentiviral vektörle;

Endotel Spesifik Reseptörlerine(CD31) yapışan mAb kaplı Lipozom/Lentiviral vektörle;

Kronik Ġnflamatuar ortamı “Hack”lemekte siRNA’lar ciddi potansiyel taĢımakta…

KRONĠK HÜCRESEL STRES SONUCUNDA SOMATĠK MUTASYONLAR:

OTOĠMMUNĠTE

OTOĠMMUNĠTE, KRONĠK HÜCRESEL STRES+ STRESLE TETĠKLENEN SOMATĠK MUTASYONLARLA OLUġAN ĠMMUNOLOJĠK BĠR KISIRDÖNGÜDÜR!

(neoantijenler)

Hücre ölümünün apopitozis Ģeklinde olması,antijenlerin oksidatif stresle dejenere olmasını önler,ayrıca apopitotik enzimlerce(kaspaz,Tg…) düzgün katlanan antijenler lökositlerde hücre stresi geliĢimini baskılayarak Treg yanıtını ve IL-10,TGF gibi immunsupresif sitokin(regulatuar) salınımını uyarır. AĢırı hücre stresi sonucunda apopitotik enzimler hücre içi antijenleri doğru modifiye edemezse, nekrotik hücre ölümü tetiklenir. Yırtılan hücre zarından dıĢarı dökülen ve doğru katlanamamıĢ antijenler lökositleri irrite ederek inflamatuar yanıtı uyarır.

Otoinflamasyon:Nekrotik hücrelerden dıĢarı dökülen toksik neoantijenlerin TLR’leri uyarmasıyla, NfkB bağımlı M1 inflamatuar yanıtının geliĢimi tetiklenir…

Otoimmuniteyi Tetikleyen Mutasyonlar: Tm supresor genler ve onlarla iliĢkili Apopitotik proteinlere ait genlerde mutasyonlar…

 Tumor supresor genlerde mutasyon, apopitoz mekanizmalarının bozulmasına yol açarak;

otoimmunitenin tetiğini çekmiş olabilir.  Apopitotik hücrelerde antijenler düzgün katlanarak immun sistemde toksik proinflamatuar yanıtı tetiklemez,M2 Treg yanıtını uyarır.  Otoimmuniteyi tetikleyen şey, kronik inflamatuar ortamda onkogen hiperaktivasyonunu sağlayan somatik mutasyonların, tm supresor genlerle ilişkili mekanizmaları baskılamasıdır. Bu durumda, hücresel apopitoz mekanizmalarının bozulması sonucu, nekrotik hücre ölümü sırasında toksik forma(neoantijen) dönüşen hücre antijenleri, immun yanıtı M1 proinflamatuar forma kaydırır. İnflamatuar sitokinler de kronik inflamatuar ortamın devamıyla, hücresel stresin artışını uyarmayı sürdürerek mutasyonlu hücrelerin nekrotik ölümünü alevlendirir. Otoantikorlar bu neoantijen dAMPları kelepçelemeye çalışır.Otoantikorlar, otoreaktif immun yanıtın göstergesidir!

 TTC34, kaspaz kaynaklı fosfatazların (PP'ler) uyarılması yoluyla tümor supresor olarak

çalışır. TTC34 geni kronik inflamatuar koşullar altında somatik mutasyona uğrarsa hücresel apopitotik mekanizmalar bozulur ve Lupus(SLE) gelişimi tetiklenir.  OTOANTĠKORLAR:SLE’de apopitotik kaspazlar/fosfatazlar düzgün çalışmadığından La(SSB) düzgün katlanamaz, neoantijen dAMP işlevi görerek otoinflamatuar M1 immun yanıtını tetikler.SLE’de antiLa(SSB) antikorlarının oluşma nedeni de budur!

Otoreaktif Lökositlerin apopitozise direnç kazanması+ Periferik dokularda apopitozisin bozulması =Otoimmunite



Myelosupresyon sayesinde, Mutasyonlu lokosit klonları yok edilebilir ve sonrasında otolog hematopoetik kök hücre nakli yapılır. OTOĠMMUNĠTEYĠ TEDAVĠ EDEBĠLĠR!?



Bu çalışmada,MS(Multipl Skleroz) hastalarından alınan lökositlerde apopitotik faktörlerin (Bax,Bad,FasL..) düşük olduğu,tam tersi Bcl gibi antiapopitotik(onkogenik) faktörlerin yükseldiği saptanmış. Bu durum hücre içi onkogenlerin aşırı aktifliğini gösterir ve lökositlerin apopitoza dirençli olduğunu açıklar. (onkogen hiperaktivasyonunu tetikleyen somatik mutasyonlar nedeniyle!?)



MS hastalarındaki apopitoza dirençli T hücre klonlarını yok edebilmek adına, myelosupresyon yapılmış. Sonrasında transplantasyonla verilen yeni lökositlerde apopitotik faktörlerin(Bax,Bad,FasL) yükseldiği gözlenmiş.Otolog hematopoetik transplant sonrası birçok hastada, MS’i tetikleyen agresif immun yanıt baskılanmış.



Myelosupresyon sonrası Otolog hematopoetik kök hücre nakliyle MS tedavisi üzerinde faz 2 çalışması yapılmış ve 800’den fazla MS hastasının bu yöntemle tedavi edildiğini(?) belirtiyorlar.

Not: Myelosupresyon immun yanıtı geçici olarak yok edeceğinden infeksiyonlar ve diğer komplikasyonlar nedeniyle yüksek riskli bir tedavidir!

OTOĠMMUNĠTE, KRONĠK HÜCRESEL STRES+ STRESLE TETĠKLENEN SOMATĠK MUTASYONLARLA OLUġAN ĠMMUNOLOJĠK BĠR KISIRDÖNGÜDÜR!

(neoantijenler)

Otoimmunitenin tetiklenmesinde Kronik INFLAMASYON: Kronik Inflamatuar stres, Kök hücrelerin Tm supresor/Onko genlerinde somatik mutasyona neden olan bir genetik değiĢikliğe yol açar

Otoimmunite GeliĢiminde Çok sayıda karmaĢık Mekanizma birbirini tetikler (Somatik Mutasyonlar,Neoantijenler,Ġnflamatuar hücre stresi…)  Lökosit antijenlerinde, hücresel sağkalımı ve proinflamatuar yanıtı artıran varyasyonlar

bulunabilir(Örneğin, HLA subtipleri). Bunlar inflamatuar yanıtın şiddetini artırarak, otoimmun saldırıyı alevlendirebilir.  Hücresel antijenleri kodlayan genlerde belli mutasyonlar bulunabilir,mutasyon nedeniyle antijenin protein formasyonu değişeceğinden,oluşan bu neoantijen otoinflamatuar M1 yanıtını uyarıp otoimmun saldırıyı alevlendirebilir. Abartılı hücre stresi, proteinlerin postranslasyonel modifikasyonunu da bozarak,toksik neoantijenlere dönüşümünü tetikleyebilir.(Sumolizasyon,Ubikuitinizasyon..)  Fakat sadece mutasyonlar otoimmunitenin temel nedeni değildir.

Abartılı hücresel stres ortamında toksik antijenlerin(neoantijen) oluşumu tetiklenir, agresif lökositlerin bu neoantijenlere aşırı inflamatuar yanıt vermesiyle Otoimmunite gelişir.  Kronik inflamatuar ortamdaki abartılı hücre stresi, hücre içi onkogenik sinyal yolaklarının hiperaktivasyonuna neden olup, tm supresor/ apopitotik yolakları baskılayabilir.Bu mekanizmaya,abartılı hücre stresi nedeniyle hiperaktive olmuş onkogenik sinyal yolaklarının tetiklediği somatik mutasyonlar da yardımcı olabilir. Tm sup/Apopitotik yolaklar, hücre içi antijenlerin modifikasyonunu sağladığından; apopitoz mekanizmalarının bozulması, hücresel antijenlerin bozunmasına yol açar. Bu bozunmuş hücresel antijenler proinflamatuar M1 yanıtını uyaran neoantijenlere dönüşmüş olur,sonuçta otoinflamatuar süreçler tetiklenir.

Örnek: ROMATOĠD ARTRĠT PATOGENEZĠ

Romatoid Artrit Patogenezi kısaca özetlenirse; Sinoviyal fibroblastlardaki somatik mutasyonlar, hücre içi onkogenik yolaklarda baskınlığa yol açar;agresif fibroblastlar prolifere olur, çevre matriksi eritip yayılmaya baĢlarlar,pannus formasyonu oluĢumu tetiklenir. Apopitoza direnç kazanmıĢ fibroblastlarda artan hücresel stresin etkisi, eklemde M1 proinflamatuar yanıtını tetikler. Ek olarak lökositlerdeki somatik mutasyonlar da lökositlerde onkogenik baskınlığına yol açarak otoinflamatuar M1 yanıtını alevlendirebilir.

BH3 mimetikleri ve Noxa, Bcl ve Mcl’yi baskılayarak kaspazları aktive eden apopitotik yolakların tetiklenmesini sağlar.

Apopitozisin uyarılması bozuk antijen sunumunu önleyerek otoinflamatuar süreçleri baskılayabilir.

Romatoid artrit modellerinde,inflamatuar sinovyumda agresif fibroblastlarda abartılı artan antiapopitotik Mcl-1’in Noxa agonisti ile blokasyonu, artriti baskılamıĢ…(2018) Noxa& BH3 mimetikleri tüm Otoinflamatuar patogenezi olan hastalıklarda kliniksel olarak çalıĢılabilir.

Otoinflamatuar Patogenezi durdurmak,Hücresel Stres Yolaklarını baskılamakla iliĢkilidir!

(AntiStresörler)

FOXO yolakları üzerinden Tumor Supresor genleri aktifleyerek genom tamirini uyarmak, Genomdaki Proinflamatuar Onkogenik

hiperaktivasyonu baskılayabilir. Otoimmuniteyi tetikleyen somatik mutasyonların etkisini kırabilir. Selektif FOXO Aktivatörü Ligand Üretildi (2017) Normal Doku

FOXO Aktivatör

siRNA’lar ,otoimmun hastalıklardaki kronik Ġnflamatuar süreçleri baskılamada günümüzde kullanılan antiinflamatuar ligandlardan çok daha efektif sonuçlar verecektir.  Apopitotik hücrelerde antijenler düzgün katlanarak immun sistemde toksik proinflamatuar yanıtı tetiklemez,M2 Treg yanıtını uyarır.  Otoimmuniteyi tetikleyen şey, kronik inflamatuar ortamda onkogen hiperaktivasyonunu sağlayan somatik mutasyonların, tm supresor genlerle ilişkili mekanizmaları baskılamasıdır. Bu durumda, hücresel apopitoz mekanizmalarının bozulması sonucu, nekrotik hücre ölümü sırasında toksik forma(neoantijen) dönüşen hücre antijenleri, immun yanıtı M1 proinflamatuar forma kaydırır. İnflamatuar sitokinler de kronik inflamatuar ortamın devamıyla, hücresel stresin artışını uyarmayı sürdürerek mutasyonlu hücrelerin nekrotik ölümünü alevlendirir.  Güncel antiinflamatuar ajanlar, M1 yanıtını suprese ederek otoimmun patogenezi yavaşlatmaya çalışır. Hücresel stres kısmen baskılandığı için nekrotik hücre ölümü ve toksik hücresel antijenlerin ortama saçılması engellenerek remisyon sağlanır.Fakat somatik mutasyonlar hücresel stresi devamlı uyardığından remisyon süreci tekrar M1 otoinflamatuar forma kayar.  Somatik mutasyonları düzeltebilecek tedavi mekanizmaları günümüzde yeterli düzeyde çalışılmamıştır, fakat onkogenler/hücresel stres yolakları ile ilişkili mekanizmaları baskılayan, apopitoz yolaklarını uyararak nekrotik hücre ölümünü engelleyebilen siRNA terapileri üzerinde etkili çalışmalar mevcuttur.

 RRM2 , hücresel apopitoz yolaklarını engelleyen bir faktördür.

RRM2’nin suprese edilmesi, sinoviyal fibroblastlarda apopitozu uyararak, artrit modelindeki inflamatuar markerların(TNF,IL..) ciddi ölçüde azalmasını sağlamış.  RRM2’yi suprese etmek amacıyla fibroblast antijenlerine yapışabilecek Ab taşıyan lipozomlara RRM2-siRNAsı koymuşlar.

Otoimmunite Tedavisi…  Antiinflamatuar farmakoterapiyle agresif immun yanıtı baskılamak.(kronik inflamasyonu gidermek)  Mutasyonlu otoreaktif lökosit subklonlarının yok edilmesi (myelosupresyon+otolog

hematopoetik transplant) veya lökositlerde apopitotik/tm supresor yolakların, miRNA/siRNA uygulamalarıyla yeniden aktive edilmesi.(immun sistemde proinflamatuar onkogenik hiperaktivasyonun kırılması)  Otoimmun saldırının geliştiği dokuda, otoreaktif lökosit saldırıya yardımcı olan somatik mutasyonlu doku hücrelerinde de apopitotik/tm supresor hücresel yolakların uyarılması (dokudaki proinflamatuar onkogenik baskınlığın kırılması)

KRONĠK HÜCRESEL STRES SONUCU KÖK HÜCRELERDE DEDĠFERANSĠASYON

KARSĠNOGENEZ

Kanser, Kök hücre hastalığıdır.  Kronik doku stresi sonucunda, kök hücrelerin

diferansiasyon yetenekleri baskılanır,onkogen ifadesi artar.  Sonuçta kök hücreler, malignite yönünde kötü diferansiye olacaklardır

Kronik Inflamasyonun Uzun süreçteki etkisi: KANSER

Kronik Inflamasyonun Uzun süreçteki etkisi: KANSER  1.Uzun süreli toksin ve VİRUS irritasyonu dokuda inflamasyonu









tetikler,kronikleştirir,sitokin salınımıyla birlikte dokusal hücrelerde NfkB bağımlı hücre stresi,ROS aktivasyonunu artırır. 2.Kök hücrelerdeki kronik hücre stresi ve özellikle SİTOKİN uyarısı kök hücre diferansiasyonunu durdurucu etki yapar.Hücre stresiyle artmış NfkB aktivasyonu ve Sitokinlerin hücre içi diğer yolakları tetiklemesiyle, kök hücre faktörleri uyarılır. 3.Kök hücre faktörleri, hücre içi onkogenik yolakları uyarır.Onkogenik yolaklar da genom mutasyonlarını engelleyen tm supresif faktörleri(FOXO) susturur.Böylece Transpozonlar aktiflenir. 4.Transpozonlar ve ROS genomda mutasyonları tetikler. Transpozonlar genom dinamiğinde değişikler yapar, onkogenleri aktifleyerek tm supresor genlerin susturulması yönünde değişikliklere gidilir,karsinogenez tetiklenir. 5.Tüm bu Genetik modifikasyonlar sonucu, hücre diferansiasyonu ve yaşlanması bastırılır, metaplazik displastik morfolojide diferansiye olan kök hücreler, inflamasyonun devam etmesiyle kanser (kök) hücresine dönüşeceklerdir.Kanser hücrelerinin vücutta yayılımı onlara karşı inflamasyonu tetikler. Kanser hücreleri inflamatuar sitokin uyarısından yararlanarak kök hücre faktörlerinin(Nanog,Oct..) aktivasyonunu artırır. Böylece,genomlarında sürekli sağkalıma itecek yönde modifikasyona giderek anaplaziye ilerler.

 Onkogenik ifadenin yarattığı

oksidatif stres ve transpozon aktivasyonu her ikisi de mutasyonları tetikler. Transpozonların genleri işgaliyle tetiklenmiş önemli mutasyonlar tm supresor genleri susturarak onkogenlerin ifadesini artırır;karsinogenez tetiklenmiş olur.

Karsinogenez nedir?  Kronik inflamatuar ortamdaki sitokin uyarısıyla hiperaktive olan hücre içi onkogenik kinazlar, kök hücre

faktörlerini aktive ederek kök hücrenin normal hücrelere diferansiasyonunu baskılar.  Kronik inflamatuar ortam, kök hücre formunda çakılı konumda beklemeye yol açar.Hiperaktive onkogenik kinaz uyarısı, onkogenleri aktive edecek şekilde genomda düzenlemelere(plastisite) yol açar. Onkogenik transpozonlar aktiflenir,genomda onkogen baskınlığı kurulur, tm supresor genlerin aktivasyonu susturulur. Tm supresor genlerin baskılanmasıyla mutasyonların tamiri engellenir, kombine genom mutasyonlarıyla dediferansiasyon gelişir.  Karsinogenez ilerledikçe dediferansiasyon, anaplastik tumor dokusunun gelişimine önayak olacaktır.

Hücresel Stres Mekanizmaları ġeması

(AntiStresörler)

Kronik Ġnflamatuar ortamda(IL,TGF,Wnt,FGF..) hiperaktive olan Onkogenik yolaklar (Smad,STAT3,Akt,PI3K,B katenin…) kök

hücre faktörlerini (Oct,Sox,Nanog) uyararak diferansiasyonu baskılar.(dediferansiasyon)

Onkogenik sinyal yolaklarıyla hiperaktive olan Kök hücre faktörleri(Nanog,Oct,Sox..), hem birbirlerini hem de onkogenleri uyararak,kök hücre diferansiasyonunu baskılar(dediferansiasyon) ;abartılı proliferasyonu tetikler.

Oct Nanog Sox gibi kök hücre faktörleri Epitelyal>Mezenkimal DönüĢümü(EMT) destekler. Diferansiye epitelyal hücreler,kök hücre faktörleri(HMGA,Nanog,Oct,Sox…)sayesinde öncelikle kök hücre formuna döner,daha sonra da inflamatuar sitokin etkisiyle mezenkimal özellikli malign kanser hücresine dönüĢür. Tm supresor faktörler(p53) kök hücre faktörlerini baskılar,onkogenik ifadeyi suprese eder.

Kronik Ġnflamatuar ortamda Tm Mikroçevresi=Kanser Kök Hücrelerinin GeliĢiminin Uyarılması

Epitelyal>Mezenkimal DönüĢüm(EMT) Inflamatuar sitokin uyarısı hücre stresini tetikleyerek NfkB aktivasyonuna neden olur. Inflamatuar sitokinler NfkB üzerinden;TGF Smad2-3 üzerinden; Wnt de beta catenin üzerinden; Epitelyal diferansiasyonu baskılayıcı faktörleri (Snail Zeb Twist gibi) aktifler. GF’ler Ras-Raf-ERK tirozin kinaz Ģelalesi üzerinden mezenkimal diferansiasyon genlerini aktifler. Tüm bu etkiler Mezenkimal yönde diferansiasyonu uyarır.(Dediferansiasyon=Displazi=Metaplazi…) Kronik Ġnflamatuar ortamda TGF,Wnt,IL,FGF.. abartılı uyarısı pluripotensiye(anaplaziye) kadar götürebilir.

Kronik Ġnflamatuar ortamda, Sitokinlerle Epitelyal>Mezenkimal>Kök hücre dönüĢümü tetiklenir

Kronik Ġnflamatuar Ortamda, TGF gibi immunmodulatuar sitokinler STAT3 hiperaktivasyonunu uyararak Oct,Nanog,Sox üzerinden pluripotensiyi uyarır,kök hücre/embriyonik hücre formasyonunu sağlar.

Nanog Oct Sox gibi kök hücre faktörleri, embriyonik hücrelere benzer Ģekilde immunsupresif sitokin-antijen üretimini tetikler. Böylece, kanser kök hücreleri çevresinde M2/Treg yanıtı geliĢir.

STAT3/ Smad3

TGF

Embriyonik hücreler M2 immunregulatuar yanıtı benzeri bir ortamda rahimde geliĢir. Ġçteki hücrelerde(yeĢil) TGF etkisi STAT3 aktivasyonunu sağlar. STAT3 ise Oct,Sox gibi kök hücre faktörlerini uyarır.Böylece kök hücre özelliklerini sürdüren epiblastlar pluripotent kalır. Pluripotent epiblastların yayılımı ve ileri diferansiasyonuyla somatik dokular geliĢir=> Epiblastlar dokusal GF’lere maruz kalarak diferansiye olurlar: Tabanda kök hücre özellikleri teĢvik edilen Epiblastlar, periferde GF uyarısıyla Hipoblastlara diferansiye olurlar. GF gibi diferansiasyon uyarıları zamanla Ektoderm,Mezoderm,Endoderm tabakalarının farklılaĢmasına yol açacaktır. KANSER GELĠġĠMĠNDE DE AYNI MEKANĠZMA ĠġLER,KANSER KÖK HÜCRELERĠ EPĠBLASTLAR GĠBĠ DAVRANIR.

Immun yanıtın karsinogeneze etkisi

STAT-1, M1 yanıtı/Sitotoksik,Antitumor STAT-3, M2/Immunsupresif-Karsinogenetik

STAT-3,Smad=>M2(regulatuar)=>Karsinogenez

STAT-1,M1(sitotoksik)>Antitumor

Tümor mikroçevresi M2/Treg yanıtın baskınlığıyla seyreder. Kanser kök hücreleri immunsupresif sitokin,miRNA gibi faktörleri salgılayarak,M2 immun yanıtını uyarır ve kendine koruma kalkanı sağlar.

Kanser hücreleri kronik inflamatuar ortamda M2 immunregulatuar yanıtını uyararak kendine immunolojik koruma kalkanı sağlar. Kronik doku irritasyonu sonucunda inflamasyonu sonlandıran M2’lerden salınan sitokinler; kanser hücrelerinin embriyonik kök hücrelerine benzemesine yol açar. Embriyonik hücrelerde genom plastisitesi ve agresif metastaz yeteneği yüksektir.

Inflamatuar ortamda salgılanan mediyatörler (Regulatuar immun yanıtta TGF,IL,GF…) Karsinogenezi sürdürür,Tm dokusunu geliĢtirir.M2/Treg immun yanıtı baskılanmalıdır

Kök hücre faktörleri ve M2/Treg immun yanıtı baskılanması= Tm dormansisi  Kök hücre faktörleri ve

regulatuar inflamatuar mediyatörler karsinogenezi yürütür.  Oct,Nanog.. gibi kök hücre faktörleri ve M2/Treg yanıtının baskılanması; onkogenik genom dönüşümünü baskılar.Kemoterapi direncini ve metastaz yeteneği baskılanmış olur. Tm dormansisi tetiklenir.  Kanser tedavisinin amacı tm dormansisini tetikleyerek kemoterapiye rezistansı kırmak ve remisyon sağlamaktır.

 Antitumor immuniteyi baskılayan,kanser kök hücrelerinin genomik

plastisitesini uyaran Treg yanıtı da suprese edilmelidir.  Treg reseptörleri olan CTLA4 ve ox40’i mAb’larla bloke eden araştırmacılar, Treglerin özelliklerini yitirmesi sonucunda bozunmalarını sağlamış.  M2 Treg yanıtı kaybolunca, antitumor M1 yanıtı baskınlaşır.Kanser kök hücrelerinin M2 yanıtıyla uyarılıp dediferensiasyona gitmelerine de engel olunacağından, tumor gelişimi ve karsinogenez baskılanmış olur. Tumor dormansisi tetiklenir.  M2Treg yanıtının engellenmesini sağlayan bir terapiye, Kanser kök

hücre faktörlerini(Nanog,Oct…) baskılayacak bir terapi de eklendiğinde tumor dokusu çok efektif biçimde yok edilebilir.

GÜNCEL ARAġTIRILAN KANSER TEDAVĠ MEKANĠZMALARI ve HĠPOTEZLERĠM

Kemoterapi Neden BaĢarısız Olur?

 Kemoterapi genel tümor dokusunu öldürürken, kök hücre faktörleri aktif

kanser kök hücreleri genomlarını düzenleyerek kemoterapötik ajana direnç sağlar.Sonuçta kanser kök hücreleri kemoterapiden sağkalmayı başarırlar,karsinogenezi sürdürmeye devam ederler.  Kanser kök hücrelerinde aktif olan Nanog,Sox,Oct gibi kök hücre faktörleri genomik plastisiteye neden olur, hiperaktif onkogenler hücre sağkalımını maksimum duruma getirecek şekilde genom modifikasyonlarına gider. Kök hücre faktörleri ve induklediği onkogenler birlikte çalışarak kanser kök hücrelerinde anaplastik agresif tümor dokusunun gelişimini tetiklerler.  Kanser, immunsupresif sitokinlerle genomunu maksimum sağkalıma doğru evrimleştiren kök hücreler tarafından oluşturulan bir patolojidir.  Karsinogenez kanser kök hücrelerinin yok edilmesiyle baskılanabilir.

Kanser kök hücre Faktörleri=Sağkalım  Kanser kök hücreleri; kemoterapiye karşı direnç,apopitoza karşı

dirençten sorumludur.  Kemoteropatiğe karşı direnci sağlayan MDR reseptörleri ifadesi kanser kök hücrelerinde artmıştır.

Kanser Kök hücreleri genom plastisitesiyle metastaz,relapsa neden olurlar.

Kemoterapi sonrası relapsın nedeni kanser kök hücreleridir.Relapsı engellemenin yolu Nanog,Oct,Sox gibi kök hücre faktörlerinin baskılanmasıdır.

STAT-3=Onkogenik+Antiapoptotik+Kök hücre Faktörleri aktivatörü

2017’de yeni çalıĢılan ilaçlar  Boston Biomedical Şikreti,aşağıdaki ilaçlar üzerinde faz1

seviyesinde çalışma yapıyor:  Napabucasin(BBI608) = STAT-3 blokeri  Amcasertib(BBI503) = Nanog blokeri

Kanser Kök Hücre Blokerleri: STAT3 ve Nanog Blokerleri Napabucasin, Amcasertib.

BBI608-246: A Phase Ib study of first-in-class cancer stemness inhibitor Napabucasin (BBI608) in combination with FOLFIRI with and without Bevacizumab in Patients with Advanced Colorectal Cancer (2016)

Napabucasin…(BBI608),normal kemoteropatikten çok daha etkili…

Makale: Kök hücre özelliklerini inhibe ederek Kanser relaps ve Metastazı baskılamak(2015)  Metastaz ve Relapsı engellemek adına; BBI608 ile Stat-3'ü

bloke ederek Kanser kök hücre özelliklerini baskılamaya çalışmışlar.  Standart kemoteropotiğe göre tm dokusu sağkalımı belirgin oranda azalmış,hatta baskılanmış da denebilir.

Kök hücre özelliklerini inhibe ederek Kanser relaps ve Metastazı baskılamak(2015)  Bir metastatik lösemi(ALL) dokusunda invitro deney

yapılmış.Tümor dokusunu baskılamada etkileri... 1)BBI608, STAT-3 Blokeri, Kök Hücre faktörlerini(Nanog,Sox2,Oct4) baskılıyor. 2)İmatinib,(Gleevec), Tirozin Kinaz inhibitörü 3)Erlotinib de Tirozin Kinaz inhibitörü 4)Doxorubisin de standart bir kemoteropotik

Selektif olarak kanser kök hücreleri hedeflenmelidir. Sadece Kanser hücrelerinde ifade edilen reseptörleri hedef alan lipozomal terapi çok baĢarılı olacaktır.(iv.uygulamaya göre)

Kanser tedavisinde temel amaç kanser kök hücrelerini durdurmaktır. Lipozomal terapilerle kanser kök hücreleri hedeflenmelidir.  Kanser dokusu kök hücreler ve onlardan diferansiye kanser hücrelerince oluşturuluyor.  Kemoterapi kanser kök hücrelerini öldüremiyor.Embriyo hücresi gibi sürekli genomunu

sağkalımı artıracak düzeyde evrimleştiriyorlar.  Kanser kök hücrelerinin genomunu embriyo hücresiymiş gibi evrimleştirip kemoterapiye direnç geliştirmesi ve sürekli metastaz yapıp vucudun enerjisini tüketmesi (kaşeksi) nedeniyle habis hastalıklar tedavi edilemiyor,hastalar metastaz ve kaşeksi komplikasyonlarından yaşamlarını yitiriyor.  Kanser hücrelerine yapışan reseptörlerle dolu Lipozomlara, Kanser kök hücrelerini kök hücre yapan Kök hücre faktörlerini bloke edici farmakolojik ajanlar yükleyerek kanser kök hücreleri dormansiye(uykuya) sokulabilir; sonra da kemoterapiyle uykudayken onları yok etmek teorik olarak başarılabilir.

Kanser kök hücre reseptörlerini hedefleyen lipozomal terapiler çok efektif kanser tedavisi sağlayabilir.

 Antitumor immuniteyi baskılayan,kanser kök hücrelerinin genomik

plastisitesini uyaran Treg yanıtı da suprese edilmelidir.  Treg reseptörleri olan CTLA4 ve ox40’i mAb’larla bloke eden araştırmacılar, Treglerin özelliklerini yitirmesi sonucunda bozunmalarını sağlamış.  M2 Treg yanıtı kaybolunca, antitumor M1 yanıtı baskınlaşır.Kanser kök hücrelerinin M2 yanıtıyla uyarılıp dediferensiasyona gitmelerine de engel olunacağından, tumor gelişimi ve karsinogenez baskılanmış olur.  M2Treg yanıtının engellenmesini sağlayan bir terapiye, Kanser kök

hücre faktörlerini(Nanog,Oct…) baskılayacak bir terapi de eklendiğinde tumor dokusu çok efektif biçimde yok edilebilir.

ERV(Endojen Retrovirus) genlerinin ifadesi sağlıklı hücrelerde baskılanmıĢken Kanser hücrelerinde hipereksprese edilir.  Artmış onkogen ifadesi tm supresor genleri metilleyerek sustururken;ERV’leri

metilleyerek susturan tm supresor gen fonksiyonunu bloke etmiş olacaktır. Kanserli hücrede gelişen genomik hipometilasyon,ERV’lerin reaktivasyonuna yol açar. ERV’ler selektif olarak kanser hücresinde reaktive olmuştur ve membranda ifade edilen viral adezyon reseptörüdür.(env) Transpozonlar ERV’den gelişmiştir.

Örnek: Meme kanseri hücrelerinde HERV-K ifadesi aĢırı miktarda artmıĢtır. env proteinleri, Viral adezyon reseptörüdür

ERV env reseptörlerinin kanserli hücrede ekspresyonu artmıĢtır.  ERV’lerin ekspresyonu normal hücre genomunda epigenetik

olarak bastırılmıştır.(metilasyon) Fakat kanserli hücrelerde,özellikle hücresel stres yanıtı nedeniyle, ERV ekspresyonu artar.(hipometilasyon nedeniyle ERV’ler aktifleşir.)  Özellikle HERV-K endojen retrovirusunun ekspresyonunun çoğu kanser tipinde sık olarak arttığı gözlemlenmiştir.

Örnek:HERV-K ifadesi çoğu kanser tipinde artmıĢtır.

ERV tiplerinin tm dokusu spesifikliği…  HERV-K’nın Melanom,Lösemi,Lenfoma,Meme ca,Testis ca.

,Over ca. hücrelerinde hipereksprese olduğu saptanmış.  HERV-E’nin Prostat ca,Böbrek ca,Over ca,Rahim ca. hücrelerinde hipereksprese olduğu saptanmış.  HERV-H’nın ise spesifik olarak Kolorektal Kanser(CRC) hücrelerinde hipereksprese olduğu saptanmış.

Lipozomal Terapilerle Kanserli hücreye spesifik antijenler olan ERV’ler hedeflenebilir

ERV hiperekspresyonlu kanserli hücreler ERV kaplı Lipozomlarla Selektif olarak hedeflenebilir.  ERV’lerin sinsityotrofoblastlarda aktive olduğu ve bu hücrelerde adezyonu

sağlayan Syncytin adlı reseptörün ERV env proteini olduğu saptanmıştır.Yani,ERV reseptörleri birbirine tutununca membran adezyonu sağlanıyor.Ayrıca, ERV reseptörleri kanserli hücre zarlarında spesifik olarak aşırı ifade edilmiştir.ERV reseptörü kaplı lipozomlar kullanılarak kanser hücreleri hedeflenebilir.  ERV reseptörü kaplı lipozomların içine M2 yanıtını bastıracak TGF,IL10,STAT-3… blokeri ve Oct,Nanog gibi kök hücre faktörlerini baskılayan farmakolojik preparatlar konduğunda,kanser hücre zarındaki ERV reseptörleriyle lipozomların ERV reseptörünün füzyonu sonucunda, bu farmakolojik preparatlar lipozomdan açığa çıkarak kanser hücresine ve çevresine difüze olur. Böylece karsinogenetik malign diferansiasyonu sürdüren Kök hücre faktörleri ve M2/Treg Inflamatuar yanıtı baskılanarak tm dormansisi tetiklenmiş olur; hem de immun yanıt M1/Th1 yönüne kayarak kanser hücrelerine karşı sitotoksik yanıt uyarılır.