The Modelling and Functional Evaluation of Acute Hypoxic Proximal Tubule Injury on a 3D Microfludic Platform


Çam S. B. , Altun B., Korkusuz P.

25. Ulusal Bilim ve Sempozyumu (BİOMED 2021), Ankara, Turkey, 18 - 19 December 2021, pp.15

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.15

Abstract

GİRİŞ Akut hipoksik proksimal tübül hasarı, yüksek mortalite ve morbidite ile seyreden iskemik akut böbrek hasarı (ABH)’nın gidişatını belirleyen temel mekanizmadır. (1). Son yıllarda mikroakışkan teknolojileri ile nefronun parçalarının in vitro koşullarda üç boyutlu (3B) dinamik modelleri oluşturulmuş, bu platformlar ile böbreğin fonksiyonel özellikleri fizyolojik koşullara benzer şekilde modellenmiştir (2). Çalışmamızın amacı, insanda iskemik ABH’deki akut hipoksik proksimal tübül hasarının 3B mikroakışkan proksimal tübül yonga platformu yardımıyla in vitro koşullarda modellenmesi, hasarın fonksiyonel olarak değerlendirilmesidir.

YÖNTEM Mikroakışkan proksimal tübül yonga platformu; insan proksimal tübül epitel hücre hattı ve ekstrasellüler matriks kullanılarak 2 kanallı mikroakışkan platformda oluşturulmuştur. Hipoksik hasar modeli nemlendirilmiş inkübatörde %1 O2 , %5 CO 2 koşullarında oluşturulmuş, ardından tübüler fonksiyonları değerlendirmek için hip oksi uygulanan örneklerde 0., 24. ve 48. saatlerde epitel geçirgenlik değerlendirmesi ve proliferasyon analizi kantitatif olarak gerçekleştirilmiştir (3).

BULGULAR VE TARTIŞMA Hücre proliferasyonu analizinde hem 2B hem 3B sistemlerde hipoksik koşullarda hücre canlılığının azaldığı gözlemlenmiş; 3B sistemdeki kontrollü azalma, modelde hipoksik hasarın 2B sisteme göre daha kontrollü ilerlediğini göstermiştir (Şekil 1). Epitel geçirgenliği değerlendirildiğinde, hipoksi grubunda tübüler geçirgenliğin 24. saatte normoksi grubuna kıyasla 20 kDa moleküller için 6 kat ve 155 kDa moleküller için 4 kat arttığı izlenmiştir. 48. Saatte 20 kDa moleküller için geçirgenlik hipoksi grubunda 2 kat fazla olmasına karşın, 155 kDa moleküller için geçirgenlik normoksi grubu ile benzer olarak bulunmuştur (Şekil 2).

SONUÇ Çalışmada, in vitro koşullarda gerçek zamanlı olarak 3B mikroakışkan platformunda iskemik ABH’deki hipoksik PT hasarı modellenmiş ve değerlendirilmiştir. Hipoksinin 3B sistemde hücre proliferasyonunu kontrollü olarak azalttığı, epitel geçirgenliğini seçici ve kontrollü olarak arttırdığı gösterilmiştir. Ortaya koyulan 3B mikroakışkan PT yonga platformu, hipoksik tübüler hasarın ileri mekanizmaları ve potansiyel terapötik hedefler için fizyolojik koşullara benzer bir çalışma modeli sunmaktadır.

KAYNAKÇA

1) Heyman SN vd. Nephrol Dial Transplant. 2020;35(2):206-12.

2) Nieskens TT vd. Eur J Pharmacol. 2016;790:46-56.

3) Vormann MK vd. Aaps j. 2018;20(5):90.

TEŞEKKÜR Çalışma Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından finansal olarak desteklemiştir (TSA-2020-18383).