Duyusal sinir hücrelerinde agomelatinin hücre içi kalsiyum sinyalleşmesi üzerine etkisi
The effect of agomelatine on intracellular calcium signaling in sensory neurons
Yazar: BATUHAN BİLGİN
Danışman: PROF. DR. METE ÖZCAN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Fizyoloji = Physiology
Dizin: Agomelatin = Agomelatine ; Antidepresif ajanlar = Antidepressive agents ; Ağrı = Pain ; Ağrı ölçümü = Pain measurement ; Ganglion = Ganglia ; Kalsiyum = Calcium ; Nöronlar = Neurons

Özet:
Valdoksan ticari ismiyle 2009 yılında Avrupa Birliği İlaç Ajansı tarafından onaylanan yeni bir antidepresan olan agomelatinin, ağrı üzerindeki etkinliği son zamanlarda yapılan çalışmalar ile ortaya konmuştur. Ancak analjezik etkinliğini hangi mekanizma ile meydana getirdiği bilinmemektedir. Bu çalışmada, agomelatinin periferal nosisepsiyondaki etki mekanizması incelendi. Bu amaçla izole edilmiş sıçan dorsal kök gangliyon (DKG) nöronlarında agomelatinin hücre içi kalsiyum ([Ca+2]i) düzeyine etkilerine bakıldı.
İzole edilmiş DKG nöronları, 1 μmol fura-2 AM ile yüklendi ve Ca+2 cevapları, oransal ölçüm kullanılarak değerlendirildi. Fura-2 AM ile yüklenmiş DKG nöronları, dijital mikroskop kalsiyum görüntüleme sistemi kullanılarak, 340 nm/380 nm'de eksitasyon ve 510 nm'de emisyon kayıt edildi. [Ca+2]i konsantrasyonundaki değişim, DKG nöronlarındaki 340 nm/380 nm floresan oranındaki değişimle belirlendi. Agomelatin, doz bağımlı olarak [Ca+2]i miktarının artmasına neden oldu. 340 nm/380 nm oranları, (bazal 100,0±0.0 % vs agomelatin): % 103,4±2,7 (1 μM agomelatin, n=43), % 113,8±4,2 (10 μM agomelatin, n=62) ve % 161,2±6,1  (100 μM agomelatin, n=48) tespit edildi. G protein inhibitörü pertusis toksin (PTX), agomelatinin [Ca+2]i düzeyinde meydana getirdiği artışı baskılamaktadır (% 100,0±0.0'dan % 7,9±3,6'a, n=61). Fosfolipaz C (PLC) inhibitörü U-73122 muamelesi sonrasında ve protein kinaz C (PKC) inhibitörü şeletrin klorit muamelesi sonrasında agomelatin uygulandığında, agomelatinin meydana getirdiği artış önemli ölçüde azalmaktadır ((% 100,0±0.0'dan 12,3±3,5'e, n=39) 100,0±0.0'dan 28,6±4,2'e, n=27). 
Bu çalışma ile ilk kez DKG hücre kültüründe agomelatinin [Ca+2]i miktarında meydana getirdiği değişimin, periferal nosiseptif sinyalde rol oynayan G protein, PLC ve PKC bağımlı mekanizma aracılığıyla olduğu gösterildi.  Yüksek afiniteli melatonerjik (MT1 ve MT2) reseptör agonisti (MT1: pKi=9.92; MT2: pKi=9.24) ve düşük duyarlılıkta serotoninerjik 5-HT 2C (pKi=6.2) reseptör antagonisti özelliğine sahip bir antidepresan olan agomelatinin, artı olarak ağrı algılama sürecinde de rol aldığı düşünülmektedir.

Abstract:
The efficacy of agomelatine, a new antidepressant approved by the European Union Pharmaceutical Agency in 2009 under the trade name valdoxan, on pain has recently been demonstrated by studies done. However, it is not known which mechanism leads to the formation of analgesic activity. 
In this study, the mechanism of action of agomelatine in peripheral nociception was investigated. For this purpose, effects of agomelatine on intracellular calcium ([Ca+ 2]i) levels were looked in isolated rat dorsal root ganglion (DRG) neurons.
Isolated DRG neurons were loaded with 1 μmol fura-2 AM and Ca+2 responses were assessed by using proportional measurement. Fura-2 AM loaded
DRG cells were excited 340 nm and 380 nm, and emission was recorded at 510 nm by using digital microscopic calcium imaging system. Change in [Ca+2]i concentration determined with a change in fluorescence ratio of 340 nm / 380 nm in DRG neurons. Agomelatine caused to increase dose-dependent in [Ca+2]i . The mean 340 nm/380 nm rations were detected (baseline 100,0±0.0 % vs agomelatine): % 104,8±3,2 (1 μM agomelatine, n=43), % 117,6±2,4 (10 μM agomelatine, n=62) and % 164,2±2,8  (100 μM agomelatine, n=48). The G protein inhibitor pertussis toxin (PTX) suppresses the agomelatine-induced calcium responses (from 100,0±0.0 % to 7,9±3,6 %, n=61 cells). When agomelatin is administered after treatment with the phospholipase C (PLC) inhibitor U-73122 and after treatment with the protein kinase C (PKC) inhibitor chelerythrine chloride, the increase in agomelatine-induced calcium responses significantly decreases (from 100,0±0.0 % to 12,3±3,5 %, n=39 cells) (from 100,0±0.0 % to 28,6±4,2 %, n=27 cells). 
We first demonstrated that agomelatine mediate peripheral nociceptive signalling through the mechanism that involves G protein, PLC and PKC-dependent changes in intracellular calcium levels in rat primary sensory neurons.  Agomelatine which a antidepressant that high-affinity melatonergic (MT1 and MT2) receptor agonist (MT1: pKi=9.92; MT2: pKi=9.24) and serotoninergic (5-HT2C)  (pKi=6.2) receptor antagonist in low sensitivity, it is also thought to play a role in pain recognition process.