Deneysel alzheimer hastalığı modelinde lipopolisakkarit ile aktive edilen mikroglia hücrelerinde, inflamasyon, oksidatif stres ve apoptozis üzerinde TRPM2 kanalının etkisinin moleküler teknikler ile araştırılması
Investigation of TRPM2 channel involvement in lipopolysaccharide and experimental alzheimer's disease-induced inflammation, oxidative stress, and apoptosis in microglia cells by using molecular techniques
Yazar: ORHAN AKPINAR
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA NAZIROĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinirbilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Nöroloji = Neurology

Özet:
Deneysel Alzheimer Hastalığı Modelinde Lipopolisakkarit ile Aktive Edilen Mikroglia Hücrelerinde, İnflamasyon, Oksidatif Stres ve Apoptozis Üzerinde TRPM2 Kanalının Etkisinin Moleküler Teknikler ile Araştırılması
Alzheimer hastalığı (AH), nöronların ve nöronlar arası sinaptik yapının bozulması sonucunda bilişsel fonksiyonlarda düşüş ve günlük aktivitelerde azalma ile karakterizedir. BV2 hücreleri, morfolojik, fenotipik ve fonksiyonel özellikler açısından kullanışlı bir mikroglial modeldir. Lipopolisakkarit (LPS), nöroinflamasyon ve amiloidozun deneysel modellerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. TRPM2 kanalı seçici olmayan bir Ca+2 geçirgen kanaldır. TRPM2 stimülasyonu mikroglial hücrelerle etkileşim yoluyla oksidatif stresi ve inflamasyonu modüle ederken glutatyon (GSH) tedavisi TRPM2 inhibisyonu ile oksidatif stres ve inflamasyonu azaltmaktadır. Fakat LPS ve amiloid beta (A) ile aktive edilen BV2 mikroglia hücrelerinde oksidatif stres, inflamasyon ve apoptotik değerler üzerinde TRPM2 kanal inhibitörleri ve GSH tedavisinin etkisi henüz araştırılmamıştır. 
Çalışmamızda LPS ve A ile aktive edilen BV2 mikroglia hücrelerinde, inflamasyon, oksidatif stres ve apoptozis değerleri üzerinde, TRPM2 kanalının inhibisyonunun etkinliğinin moleküler teknikler ile araştırılmasını amaçladık. 
BV2 hücreleri, kontrol, LPS, A, A + LPS ve A + LPS + GSH olmak üzere beş gruba ayrıldı. Elde edilen hücrelerde lazer konfokal mikroskop, ELISA, spektroflorometre ve spektrofotometre analizleri yapıldı. LPS ve Aβ ile uyarılan mikroglialarda inflamasyon biyobelirteçleri (TNF-, IL-1 ve IL-6), hücre içi Ca+2 düzeyi, sitozolik reaktif oksijen türleri, mitokondri zar depolarizasyonu, hücre ölümü, apoptozis ve kaspaz (kaspaz -3, -8, ve -9) değerlerinde artış gözlendi. LPS ve Aβ birlikte kullanıldığında bu değerlerde daha fazla artış belirlendi. Bununla birlikte, GSH ve TRPM2 kanal blokeri ile tedavi edilen hücrelerde bu apoptotik, inflamatuar ve oksidan değerlerinin azaldığı gözlemlendi.
Sonuç olarak, mikroglia hücrelerinde Aβ ve LPS kaynaklı Ca+2 girişi, oksidatif stres, inflamasyon ve apoptozis parametreleri üzerinde, TRPM2 kanalının etkinliği gösterildi. GSH tedavisi ile TRPM2 kanal inhibisyonu Aβ ve LPS kaynaklı oksidatif stres, apoptozis ve inflamasyon oluşumu önlenmesi için potansiyel kaynak olarak gözükmektedir.
Anahtar kelimeler: Alzheimer hastalığı, Apoptozis, BV2 Mikroglia, İnflamasyon, TRPM2, Lipopolisakkarit, Oksidatif stres

Abstract:
Investigation of TRPM2 Channel Involvement in Lipopolysaccharide and Experimental Alzheimer's Disease-Induced Inflammation, Oxidative Stress, and Apoptosis in Microglia Cells by Using Molecular Techniques
Alzheimer's disease (AD) is characterized by a decline in cognitive function and a decrease in daily activities as a result of the deterioration of neurons and inter-neuronal synaptic structure. BV2 cells are a useful microglial model in terms of morphological, phenotypic, and functional properties. Lipopolysaccharide (LPS) is widely used in experimental models of neuroinflammation and amyloidosis. The TRPM2 channel is a non-selective Ca+2 permeable channel. TRPM2 stimulation modulates oxidative stress and inflammation through interaction with microglial cells, while glutathione (GSH) treatment reduces oxidative stress and inflammation through TRPM2 inhibition. However, the effect of TRPM2 channel inhibitors and GSH treatment on oxidative stress, inflammation, and apoptotic values in BV2 microglia cells activated with LPS and amyloid beta (A) has not been investigated yet.
In our study, we aimed to investigate the effect of TRPM2 channel inhibition on inflammation, oxidative stress, and apoptosis in BV2 microglia cells activated with LPS and Ab by molecular techniques.
BV2 cells were divided into five groups as control, LPS, A, A+ LPS, and A + LPS + GSH. Laser confocal microscope, ELISA, spectrofluorometer, and spectrophotometer analyses were performed on the obtained cells. Increased levels of inflammation biomarkers (TNF-, IL-1 ve IL-6), intracellular Ca+2 level, cytosolic reactive oxygen species, mitochondrial membrane depolarization, cell death, apoptosis and caspase (caspase -3, -8, and -9) were observed in microglia stimulated with LPS and Aβ. These values increased more when LPS and Aβ were used together. However, these apoptotic, inflammatory, and oxidant values decreased in cells treated with GSH and TRPM2 channel blockers.
In conclusion, TRPM2 channel activity was demonstrated on Aβ and LPS-induced Ca+2 entry, oxidative stress, inflammation, and apoptosis parameters in microglia cells. TRPM2 channel inhibition by GSH treatment seems to be a potential source for the prevention of Aβ and LPS-induced oxidative stress, apoptosis, and inflammation.

Keywords: Alzheimer's disease, Apoptosis, BV2 Microglia, Inflammation,  TRPM2, Lipopolysaccharide, Oxidative stress,