E vitamininin A-tokoferol ve A-tokotrıenol formlarının beyinde oluşan beta amiloid plak birikimine karşı koruyucu etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of protective effects of A-tocopherol and A-tocotrienol forms of vitamin e against beta amyloid plaque accumulation in the brain
Yazar: ALP YİĞİT ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. MEHMET ALİ ONUR
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu tez çalışmasında, güçlü bir antioksidan olan E vitamininin α-tokoferol ve α-tokotrienol formlarının beta amiloid kaynaklı nörodejenerasyona karşı koruyucu etkileri hücre kültürü yöntemleri kullanılarak iki boyutlu in vitro nörodejenerasyon modeli üzerinde deneysel olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Çalışmada E vitamininin α-tokoferol ve α-tokotrienol türevlerinin beta amiloid birikimi sonucu oluşan hücre ölümüne karşı koruyucu etkisinin incelenmesine ve bu iki E vitamini türevinin ortaya çıkardığı koruyucu etkilerin birbirleri ile karşılaştırılmasına odaklanılmıştır. Bu kapsamda iki boyutlu bir nörodejenerasyon modeli kurulabilmesi için primer nöron izolasyonu yapılmış ve elde edilen primer nöronlar üzerine beta amiloid uygulanmıştır. Ardından 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide analizi ile hücre canlılığı, nötral kırmızısı analizi ile sitotoksisite, Kongo Kırmızısı analizi ile beta amiloid birikim miktarı ve Akridin Orange / Propidium Iodide analizi ile yüzde apoptoz ve yüzde nekroz tespit edilmiştir. Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile beta amiloid kaynaklı nörodejenerasyon mekanizmasında ifadesi artış gösteren Voltaj kapılı L-tip kalsiyum kanalı ve Beta sekretaz 1 genlerinin ifade edilme miktarları ölçülmüştür. Deneysel çalışmalar altı adet dişi ve bir adet erkek sıçanın çiftleştirilmesi sonucu elde edilen 17-18 günlük sıçan yavruları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre E vitamininin α-tokoferol ve α-tokotrienol türevleri 48 ve 72 saatlik uygulamalarda beta amiloid kaynaklı nörodejenerasyona karşı koruyucu etki göstermiştir. Yapılan Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu analizi sonucu α-tokoferol ve α-tokotrienolün Voltaj kapılı L-tip kalsiyum kanalı ve Beta sekretaz 1 mekanizması üzerinde etkili olduğu ortaya çıkmıştır. E vitaminin bu iki türevinin Voltaj kapılı L-tip kalsiyum kanalı geninin ifadesini anlamlı bir şekilde azalttığı gözlemlenmiştir. Buna karşın Beta sekretaz 1 ifadesi üzerinde gözlemlenen düşüş istatistiksel olarak anlamlı değildir.  α-tokoferol ve α-tokotrienolün beta amiloid kaynaklı nörodejenerasyona karşı gösterdiği koruyucu etki, hücre canlılığı ve sitotoksisite bakımından 48 ve 72 saatlik uygulamalarda farklı seviyelerde gözlemlenmiştir. Bu kapsamda α-tokoferol ile α-tokotrienolün beta amiloid kaynaklı nörodejenerasyona karşı gösterdiği koruyucu etkiler arasındaki fark ve E vitamininin Beta sekretaz 1 geni ifadesi üzerindeki etkisinin daha iyi anlaşılabilmesi için gelecekte daha detaylı çalışmalar yapılması gerekmektedir.

Abstract:
In this thesis study, the protective effects of α-tocopherol and α-tocotrienol forms of vitamin E, a powerful antioxidant, against beta amyloid-induced neurodegeneration were experimentally investigated and compared on a two-dimensional in vitro neurodegeneration model using cell culture methods. The focus of the study was to examine the protective effect of α-tocopherol and α-tocotrienol derivatives of vitamin E against cell death caused by beta amyloid accumulation and to compare the protective effects of these two vitamin E derivatives with each other. In this context, primary neuron isolation was performed and beta amyloid was applied on the obtained primary neurons in order to establish a two-dimensional neurodegeneration model. Afterwards, cell viability was determined by analysis of 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide, cytotoxicity was determined by neutral red analysis, beta amyloid accumulation amount was determined by Congo Red analysis and percent apoptosis, and necrosis were determined by Acridine Orange / Propidium Iodide analysis. In addition, the expression amounts of voltage-dependent l-type calcium channel and Beta-Secretase 1 genes whose expression increased in beta amyloid-induced neurodegeneration mechanism were measured by Real Time Polymerase Chain Reaction. Experimental studies were carried out using 17-18 day old rat pups obtained from mating six female and one male rats. According to the findings, α-tocopherol and α-tocotrienol derivatives of vitamin E showed a protective effect against beta amyloid-induced neurodegeneration at 48 and 72 hours of application. As a result of the Real Time Polymerase Chain Reaction analysis, it was revealed that α-tocopherol and α-tocotrienol were effective on Voltage-gated L-type calcium channel and Beta secretase 1 mechanism. These two components of vitamin E have been observed to significantly reduce the expression of the Voltage-gated L-type calcium channel gene. On the other hand, the decrease observed on Beta secretase 1 expression was not statistically significant. The protective effect of α-tocopherol and α-tocotrienol against beta amyloid-induced neurodegeneration was observed at different levels in terms of cell viability and cytotoxicity in 48 and 72 hours applications. In this context, more detailed studies are required in the future in order to better understand the difference between the protective effects of α-tocopherol and α-tocotrienol against beta amyloid-induced neurodegeneration and the effect of vitamin E on beta secretase 1 gene expression.