Deneysel Psöriazis Modelinde Bergenin ve Mezenkimal Kök Hücrelerin Kombine Terapötik Etkinliklerinin Araştırılması

Abstract

Psöriazis, keratinosit ve immün hücre etkileşimleri sonucu epidermal hiperplazi ve inflamasyona neden olan kronik inflamatuvar bir otoimmün hastalıktır. Mevcut tedaviler semptomları hafifletse de uzun süreli kullanımda ciddi yan etkilere yol açabilmektedir. NLRP3 inflamazom aktivasyonu ve Nrf2/KEAP1/SIRT1 sinyal bozukluklarının psöriazis şiddetini artırması, yeni anti-inflamatuvar ve immunsüpresör tedavilere olan ihtiyacı doğurmuştur. Sunulan çalışmada, anti-inflamatuvar etkili bergenin (BER) ve immünosüpresif özellikteki mezenkimal kök hücrelerin (MZKH) kombinasyonuyla translasyonel bir tedavi stratejisi hedeflenmiştir. Çalışmada imiquimod (IMQ) ile indüklenen psöriazis fare modelinde, BER ve MZKH'lerin kombine uygulamasının, NLRP3 inflamazomu ile Nrf2/Keap1/SIRT1 ekseni üzerindeki terapötik potansiyelinin aydınlatılması amaçlandı. 48 adet BALB/c fare: Kontrol, Serum Fizyolojik+Vazelin (SF+VAZ), BER, MZKH, IMQ, IMQ+BER, IMQ+MZKH ve Kombine olmak üzere sekiz gruba ayrıldı. Farelerin sırt ve kulak derilerine yedi gün boyunca IMQ uygulamasıyla psöriazis modeli oluşturulduktan sonra psöriazis şiddeti ve yaygınlığı PAŞİ skoruyla, deri ve dalak dokularındaki değişiklikler histopatolojik analizlerle, epidermis/dermisteki hacim yoğunlukları ise stereolojik yöntemlerle belirlendi. İmmünohistokimya ile Ki-67, NLRP3 inflamazom bileşenleri, Nrf2, Keap1 ve SIRT1'in immünoreaktif yoğunlukları ImageJ ile değerlendirildi. Serum örneklerinde TNF-a, IL-1β, IL-17A, IL-6, IL-22 ve IL-23 seviyeleri ELISA ile ölçüldü. Veriler, IMQ grubuna kıyasla BER, MZKH ve kombine tedavilerin; i) PAŞİ skoru ve epidermal kalınlığı azalttığını, ii) hiper/parakeratozis ve Munro mikroapse oluşumlarını hafiflettiğini, iii) dermal immün hücre infiltrasyonunu ve vaskülarizasyonu azalttığını, iv) epidermal/dermal hacim yoğunluğunu düşürdüğünü ve v) dalaktaki splenomegali, ektstrameduller hematopezi ve beyaz pulpa artışını önemli ölçüde azalttığını göstermiştir. BER, MZKH ve kombine uygulamaların Ki-67, NLRP3, ASC, Kaspaz-1, IL-1β ve Nrf2, Keap1'in immünreaktivite yoğunluğu ile psöriazis ile ilişkili sitokin seviyeleri anlamlı derecede azalttığı ve SIRT1 ifade seviyelerini IMQ grubuna kıyasla önemli ölçüde arttırdığı tespit edildi. Sonuçlarımız, BER, MZKH ve kombine tedavilerin; NLRP3 inflamazom aktivasyonunu baskıladığını, KEAP1/NRF2 sinyal yolunu modüle ettiğini ve SIRT1 aktivasyonunu artırarak psöriazis patogenezini hafiflettiğini göstermektedir. Bulgular, BER'in anti-psöriatik etkilerinin, MZKH'lerin immünmodülatör özellikleriyle birleşerek psöriazis tedavisinde potansiyel bir terapötik ajan olabileceğini ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Bergenin, Mezenkimal Kök Hücre, NLRP3 inflamazomu, Nrf2/Keap1/SIRT1 aksı,Psöriazis

Psoriasis is a chronic autoimmune inflammatory disease characterized by epidermal hyperplasia and inflammation due to keratinocyte-immune cell interactions. Current therapies, while symptom-alleviating, may cause severe side effects. Dysregulation of NLRP3 inflammasome activation and Nrf2/KEAP1/SIRT1 signaling exacerbates psoriasis severity, highlighting the need for novel treatments. In this study, a translational treatment strategy was targeted with the combination of anti-inflammatory bergenin (BER) and immunosuppressive mesenchymal stem cells (MSCs). This study aimed to elucidate the therapeutic potential of combining BER and MSCs in an imiquimod (IMQ)-induced psoriasis mouse model, focusing on the NLRP3 inflammasome and the Nrf2/Keap1/SIRT1 axis. 48 BALB/c mice were divided into eight groups: control, serum physiological+Vaseline (SF+VAS), BER, MSCs, IMQ, IMQ+BER, IMQ+ MSCs, and combined. After inducing a psoriasis model with IMQ on the back and ear skin for seven days, disease severity and extent were assessed using the PASI. Histopathological analyses evaluated skin and spleen changes, while stereological methods measured volume densities in the epidermis/dermis. Immunoreactive intensities of Ki-67, NLRP3 inflammasome complex, Nrf2, Keap1, and SIRT1 were evaluated by ImageJ. TNF-α, IL-1β, IL-17A, IL-6, IL-22, and IL-23 levels were measured by ELISA. Our data showed that compared to the IMQ, BER, MSCs, and combined treatments: i) PASI score and epidermal thickness; ii) attenuated hyper/parakeratosis and Munro micro abscess formation; iii) reduced immune cell infiltration and vascularization; iv) decreased epidermal/dermal volume density; and v) significantly reduced splenomegaly, extramedullary hemopoiesis, and white pulp increase in the spleen. BER, MSCs, and combined treatments significantly decreased the immunoreactivity intensities of Ki-67, NLRP3, ASC, Caspase-1, IL-1β, and Nrf2, Keap1, cytokine levels, and significantly increased SIRT1 expressions compared to the IMQ. Our results show that BER, MSCs, and combined treatments suppress NLRP3 inflammasome activation, modulate the KEAP1/NRF2 signaling pathway, and alleviate psoriasis pathogenesis by increasing SIRT1 activation. These findings suggest that BER combined with the MSCs therapy may be a potential novel therapeutic strategy in psoriasis. Keywords: Bergenin, Mesenchymal stem cell, NLRP3 inflammasome, Nrf2/Keap1/SIRT1 axis, Psoriasis