Alzheimer hastalarının uyku önce ve sonrası plazma proteom profillerinin in vitro nöronal aktivite üzerindeki etkileri
The effects of Alzheimer's disease before and after sleep plasma proteome profiles on in vitro neuronal activity
Yazar: FADİME ÇADIRCI TUNGAÇ
Danışman: PROF. DR. LÜTFÜ HANOĞLU ; PROF. DR. GÜRKAN ÖZTÜRK
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / Sinirbilim Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Glimfatik sistem = Glymphatic system ; Hipokampus = Hippocampus ; Kalsiyum = Calcium ; Nöronlar = Neurons ; Proteomikler = Proteomics ; Uyku = Sleep ; İn vitro = In vitro

Özet:
Alzheimer hastalığı, bellek, dil, düşünme, davranış ve kognitif becerilerin zamanla bozulmasına neden olan ve beyin hücrelerinin kaybıyla ilerleyen nörodejeneratif hastalıktır. Bu doğrultuda çalışmanın amacı, Alzheimer hastaları ve yaşlı sağlıklı kontrollerin uyku önce ve sonrası plazma proteom profillerinin primer hipokampal hücre kültürü deneyleri ile kalsiyum görüntüleme gerçekleştirilerek kalsiyuma bağlı nöronal aktiviteye etkisini incelemektir. Ayrıca glutamat eksitotoksisitesinin hipokampal nöronlar üzerine olası etkisi incelenmiştir. Postnatal 1-2 günlük BALB/c ırkı fareler ile in vitro ortamda deneyler yapılmış AAV GcAMP virüs kullanılarak kalsiyum görüntüleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın analizinde ki-kare, Mann- Whitney U, Wilcoxon sıralı işaretler testi ve bağımsız örneklemler için t testleri kullanıldı. Bu çalışma sonucunda, Alzheimer hastalarının ve yaşlı sağlıklı kontrollerin uyku öncesi plazma ile kültüre edilen etkin hücre sayısı, kalsiyum geçişine bağlı nöranal aktivite süresi ve genlik karşılaştırmaları arasında anlamlı farklar bulunmuştur (p ≤.05). Hem Alzheimer hem de yaşlı sağlıklı kontrollerde uyku önce ve sonrası plazma kalsiyum aktiviteleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar mevcuttur. Alzheimer hastaları ve yaşlı sağlıklı kontrollerin plazma örnekleri arasında metabolik ve biyolojik süreç, yolak analizi, protein sınıflandırması ve protein-protein ilişkileri bakımından farklı proteom profilleri bulunmuştur. Tüm sonuçlar incelendiğinde, Alzheimer hastalarının uyku öncesi ve sonrası farklı bulunan plazma proteom profillerinin primer hipokampal hücre kültür deneylerinde kalsiyuma bağlı değişen nöronal aktiviteye etkisi olabileceği yönünde yorumlanabilir. Bu bağlamda, Alzheimer hastalığının araştırılmasında proteomiks biliminin ilerleyen yıllarda önemli bir tanı aracı olma yönünde önem kazacaktır.
Anahtar Kelimeler: Alzheimer Hastalığı, GcAMP, Glimfatik Sistem, Kalsiyum Görüntüleme, Proteomiks

Abstract:
Alzheimer's disease is a neurodegenerative disease that causes memory, language, thinking, behaviour and cognitive skills to deteriorate over time and progresses through the loss of brain cells. In this regard, the aim of the study was to examine the effect of plasma proteome profiles before and after sleep on calcium-dependent neuronal activity of Alzheimer's disease and elderly healthy controls by performing calcium imaging with primary hippocampal cell culture experiments. In addition, the possible effect of glutamate excitotoxicity on hippocampal neurons was investigated. Calcium imaging experiments were performed using the AAV GcAMP virus, which was experimented with in vitro with postnatal 1-2-day BALB/c mice. In the analysis of the study, chi-square, Mann-Whitney U, Wilcoxon signed rank test and independent samples t-test were used. As a result of this study, significant differences were found between the number of active cells cultured with before sleep plasma of Alzheimer's disease and elderly healthy controls, the time and amplitude comparisons of neuroactive activity due to calcium transition (p ≤ .05). There were statistically significant differences between plasma calcium activities before and after sleep in both Alzheimer's diseases and elderly healthy controls. Plasma samples from Alzheimer's disease and elderly healthy controls had different proteome profiles in terms of metabolic and biological processes, pathway analysis, protein classification, and protein-protein interactions. When all the data are taken into consideration, it can be concluded that calcium-induced neuronal activity in primary hippocampus cell culture studies may be influenced by the different plasma proteome profiles of Alzheimer's disease before and after sleep. Proteomics will become more crucial in this context as an important diagnostic tool in the study of Alzheimer's disease.

Key Words: Alzheimer Disease, Calcium Imagining, GcAMP, Glymphatic system Proteomics