Sikloastragenol ve astragalozit IV'ün PC12 hücre hattinda 6-hidroksidopamin (6-OHDA) ile oluşturulan nörotoksisiteye karşi nöroprotektif etkisinin araştirilmasi
Investigation of neuroprotective effects of cycloastragenol and astragaloside IV against neurotoxicity induced by 6-hydroxydopamine(6-OHDA) in PC12 cell line
Yazar: TUNA NESİL
Danışman: PROF. DR. ERDAL BEDİR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Parkinson hastalığı = Parkinson disease

Özet:
Parkinson hastalığı, dünyada ikinci sık görülen nörodejeneratif hastalık olmakla birlikte en fazla rastlanan hareket bozukluğudur. Son yıllarda doğal ürünlerin kullanımı Parkinson hastalığı tedavisi için yaygın bir uygulama haline gelmiştir.Bazı Astragalus türlerinin (Radix Astragali) kurutulmuş kökleri, geleneksel tıpta hayvan ısırmaları ve zehirleri, göz hastalıkları, yanıklar ve yaralar, böbrek iltihabı, diyabet, hipertansiyon, boğaz hastalıkları, siroz, lösemi ve rahim kanseri için yaygın kullanılmaktadır. Polisakkaritlerle birlikte saponinler Astragalus türlerinin biyolojik etkilerinden sorumlu temel bileşiklerdir.Sadece Astragalus türlerinde karşılaşılan bir 20,24 epoksi sikloartan saponini olan Astragalozit IV'ün nöroprotektif ajan olarak etkileri gösterilmiştir (Luo et al., 2004; Chan et al., 2009). Astragalus saponinlerinde karşılaşılan temel aglikon olan Sikloastragenol (CG), genel olarak Astragalozit IV'ten hidroliz yoluyla elde edilmektedir. CG'ün telomeraz aktivitesini arttırarak T hücre proliferasyonunu uzattığı ve ayrıca hücresel yaşlanmayı geciktirdiği gösterilmiştir (Zhu et al., 2010). Aslında, son zamanlarda, CG yaşlanmayı geciktiren yeni nesil bir molekül olarak piyasaya sunulmuştur. Ek olarak, son yaptığımız çalışma CG'ün çok güçlü bir yara iyileştirici ajan olduğu kanıtlanmıştır (Sevimli-Gür et al., 2011). AST-IV'ün nöroprotektif ajan olarak rapor edilmesine rağmen aglikonu olan CG için herhangi bir data bulunmamaktadır.Bu yüzden, Astragalus saponinleri üzerinde devam eden biyoaktivite çalışmalarımızın devamı kapsamında, Parkinson hastalığı için iyi bir in vitro model olarak kabul edilen PC12 hücrelerinde 6-hidroksidopamin (6-OHDA) ile yaratılan nörotoksisiteye karşı AST-IV ve CG'ün koruyucu etkisinin belirlenmesi için karşılaştırmalı araştırmalar yürütülmüştür. İlk olarak, hücreler, hücre kültür kaplarına ekilmiştir. 24 saat sonunda hücreler AST-IV (0.1 ?M-1 fM) ve CG (0.1 ?M-1 fM) ile 30 dakika boyunca 200 ?M 6-OHDA uygulanmasından önce inkübe edilmiştir. Hücreler 24 saat inkübasyona bırakılmıştır. Hücre canlılığı ve hücre ölümü sırasıyla MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) ve LDH (laktat dehidrogenaz) testleri ile belirlenmiştir. AST-IV ve CG, 0.001-0.0001 ?M konsantrasyonlarda 6-OHDA tarafından oluşturulan PC12 hücreleri üzerindeki apoptozu engellemiştir.Ayrıca, moleküllerimizin antioksidan aktiviteleri, lipit peroksidasyonu üzerinden TBARS (tiyobarbitürik asit reaktif maddeleri) yöntemiyle belirlenmiştir. AST-IV ve CG (0.001-0.0001 ?M)'ün lipit peroksidasyonun son ürünü olan malondialdehit seviyelerini azalttığı bulunmuştur.Bu sonuçlara dayanarak AST-IV ve CG Parkinson hastalığı tedavisi için geliştirilebilecek potansiyel nöroprotektif ajanlar olarak önerilmektedir.

Abstract:
Parkinson?s disease (PD), the second most common neurodegenerative disease worldwide, is the predominant movement disorder in world populations. Recently, the use of natural products has become a common practice for treatment of PD.The dried roots of some Astragalus species (Radix Astragali) are well known in traditional medicine as remedy for animal bites and poisons, eye diseases, wounds and burns, nephritis, diabetes mellitus, hypertension, cirrhosis, throat diseases, leukaemia and uterine cancer. Besides polysaccharides, saponins are the major class of biologically active compounds from Astragalus species.Astragaloside IV, a widely encountered 20,24-epoxy cycloartane saponin only found in Astragalus species, has been shown to be a neuroprotective agent (Luo et al., 2004; Chan et al., 2009). Cycloastragenol (CG), a major aglycone encountered in Astragalus saponins, is obtained mainly from AST-IV via hydrolysis. CG has been shown to extend T cell proliferation by increasing telomerase activity showing that it may also help delay the onset of cellular aging (Zhu et al., 2010). Indeed, recently, CG has been introduced to the market as a new generation antiaging molecule. In addition, our studies proved CG as an extraordinary wound-healing agent (Sevimli-Gür et al., 2011). Although AST-IV?s neuroprotective effect was reported previously, there has been no data for its aglycone CG.Therefore, as part of our continuing bioactivity studies on Astragalus saponins, we undertook a comparative investigation to determine protective effects of AST-IV and CG on neurotoxicity induced by 6-hydroxydopamin (6-OHDA) in PC12 cells, an accepted in vitro model for Parkinson?s disease. Fisrtly, the cells were seeded on tissue culture plates for 24 h. After 24 hours, they were incubated with AST-IV (0.1 ?M-1 fM) and CG (0.1 ?M-1 fM) for 30 min before the insults with 200 ?M 6-OHDA. The cells were incubated for 24 h. Cell viability and cells death were assessed by (3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) MTT and lactate dehydrogenase (LDH) assays, respectively. AST-IV and CG inhibited the apoptosis of PC12 induced by 6-OHDA at 0.001 and 0.0001 ?M concentrations.Moreover, antioxidant activities of molecules were determined on lipid peroxidation by TBARS (thiobarbituric acid reactive substance) method. AST-IV and CG (0.001 and 0.0001 ?M) were found to reduce levels of malaondialdehyde, an end product of the lipid peroxidation.Based on these results, we propose that AST-IV and CG are potent neuroprotective agents to be utilized in the treatment of Parkinson?s disease.