İnsan katelisidin peptit antibiyotiklerinden esinlenerek geliştirilen antimikrobiyal peptitlerin hipokampal nöronlar üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of antimicrobial peptites inspired by human peptide antibiotics on hippocampal neurons
Yazar: MUSTAFA TİTİZ
Danışman: PROF. DR. GÜLDAL SÜYEN
Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Antibiyotikler = Antibiotics ; Antimikrobiyal ajanlar = Antimicrobial agents ; Hipokampus = Hippocampus ; Katelisidin = Cathelicidin ; Katelisidin = Cathelicidin ; Nöronlar = Neurons

Özet:
Antimikrobiyal peptitler (AMP), anti-enflamatuar ve immünomodülatör aktivitelerinin yanı sıra, kanser hücrelerinden bakterilere, mayalara, mantarlara ve virüslere karşı geniş bir antibiyotik aktivite sahip küçük moleküllerdir. Çalışmada, insan katelisidin peptit antibiyotiklerinden esinlenilerek geliştirilen özgün nitelikteki TN-1, TN-2, TN-3, TN-6 ve TN-7 peptitlerinin hipokampal nöronlar üzerindeki toksisite ve antioksidan özelliklerinin incelenmesi, ayrıca Bcl-2, Bax, Wnt5a ve NF-κB genlerinin ifadeleri üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda postnatal 3 günlük balb-c fareler kullanılarak primer hipokampal nöron kültürü oluşturmuş, sonrasında etkileri araştırılmak istenen peptitler farklı konsantrasyonlarda (0.5 – 32 μg/ml) hücre kültürüne eklenmiş ve 16 saat inkübe edilmiştir. Inkübasyon ardından, peptitlerin hücre canlılığı üzerine etkilerini değerlendirmek amacıyla Sulforodamin B (SRB) sitotoksisite testi uygulanmış, en az toksik etki gösteren peptitler saptanmıştır. Antioksidan tayin için hücre kültürü 100 uM hidrojen peroksit ile 10 dk 37oC'de inkübe edilmiş ve hücre kültüründeki nöronların oksidatif strese girmeleri sağlanmıştır. 0.5 – 32 μg/ml konsantrasyon aralığında hücre kültürüne eklenen TN-2 ve TN-3 peptitlerinin SRB testi ile antioksidan etkileri ölçülmüştür. qRT-PCR tekniği kullanılarak Bax, Bcl-2, Wnt5a, NF-κB ve 18S rRNA genlerinin ifade düzeyleri ölçülmüştür. TN-2 ve TN-3 peptiti eklenen gruptaki sitotoksisite değerleri kontrol grubuna göre düşük saptanmıştır (n=3, p<0.05). TN-1 ve TN-6 peptiti eklenen gruplarda ise kontrol grubuna göre sitotoksisite değerleri daha yüksek gözlenmiştir (n=3, p<0.05). Olası rejeneratif özelliklerinden dolayı antioksidan değerlendirme için sadece TN-2 ve TN-3 peptitleri kullanılmıştır. TN-2'nin hipokampal nöronlar üzerinde toksik etki oluşturmadığı, hidrojen peroksit ile oluşturulan oksidatif stres modelinde ise post-operatif uygulanmasının nöronların hayatta kalımlarını arttırdığı gösterilmiştir.

Abstract:
Antimicrobial peptides are small molecules with a wide range of antibiotic activity against yeasts, cancer, fungi and viruses as well as anti-inflammatory and immunomodulatory activities. In this study, cytotoxic and antioxidant properties of TN-1, TN-2, TN-3, TN-6 and TN-7 peptides which were developed by the inspiration of human cathelicidin peptide antibiotics were aimed to be investigated. Besides, their effects on expression pattern of Bcl-2, Bax, Wnt5a and NF-κB genes were inquired. Primary neuron culture were established using neonate mice and peptides to be investigated were added to cell culture at different concentrations (0.5–32 μg/ml) for 16 hours. Then, SRB cytotoxicity assay was performed to assess the effects of peptides on cell viability and ones that has least toxic effect were revealed. For antioxidant determination, cell culture was incubated with 100 μM hydrogen-peroxide for 10 min to induce oxidative stress model. TN-2 and TN-3 peptides were added into the cell culture before and after oxidative stress at concentrations of 0.5–32 μg/ml. The expression levels of Bax, Bcl-2, Wnt5a, NF-κB and 18S rRNA genes were measured by using qRT-PCR. As a result of cytotoxicity measurements, cytotoxicity values of TN-2 and TN-3 peptide groups were lower than control group (n=3, p<0.05). However, the cytotoxicty values of TN-1 and TN-6 peptide groups were higher than control group (n=3, p<0.05). TN-2 and TN-3 peptides were only used for antioxidant evaluation. It has been shown that TN-2 doesn't have toxic effects on hippocampal neurons and post-operative administration of TN-2 in oxidative stress model increases the survival of neurons.