SHSY-5Y hücrelerinde gingerol ve shogaolün amiloid-Beta toksisitesi üzerine etkileri
The effects of gingerol and shogaol on the amyloid Beta toxicity on SHSY-5Y cells
Yazar: MEHMET KAAN TİRYAKİ
Danışman: DOÇ. DR. M. BETÜL AYCAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Gingerol = Gingerol ; Glikojen sentaz = Glycogen synthases ; Shogaol = Shogaol ; Toksisite = Toxicity ; Yaşlılar = Aged ; Zingiber officinale = Zingiber officinale

Özet:
Alzheimer hastalığı  (AH), kronik nörodejeneratif bir hastalıktır. Her yıl dünyada ortalama 5 milyon yeni AH olgusu geliştiği tahmin edilmektedir. 60-65 yaş arasında olan popülasyonda görülme sıklığı yaklaşık %0.1 iken 85 yaşın üzerinde görülme sıklığı %47?ye kadar çıkar. Yaşlanmakta olan dünya nüfusu göz önüne alındığında günümüzün en sık rastlanan hastalıkları arasında yer alan hastalığın fizyopatolojisinden; nörofibriler yumak  (NFY) oluşumu, bileşeni amiloid beta proteini  (Aß) olan senil amiloid plaklar  (SP) ve sinaps-nöron kaybının sorumlu olduğu düşünülmektedir. Son çalışmalar hastalığın patolojisinde Glikojen sentaz kinaz-3ß  (GSK-3ß) enziminin önemli rolü olabileceğini göstermiştir. O nedenle çalışmamızda, Zingiber officinale bitkisinin ana saf maddelerinden olan gingerol ve shogaolün Aß toksisitesindeki koruyucu rolünün ve bu rolünde GSK-3ß inhibisyonunun etkisinin aydınlatılması amaçlanmıştır.
Çalışmada SHSY-5Y nöroblastoma hücrelerinde Aß oligomerleri ve agregatları ile oluşturulan nörotoksisitede 0.01-100?M doz aralığında gingerol ve shogaolün koruyucu etkileri gerçek zamanlı hücre analizörü XCelligence cihazı ile analiz edilmiştir. Ayrıca aynı dozlarda her iki maddenin GSK-3ß enzimi inhibisyonu yapıp yapmadıkları luminometrik olarak tayin edilmiştir ve çalışmada sonuçlar, daha önce her iki etkisi de bilinen 4?M ferulik asitin etkileri ile karşılaştırılmıştır. İstatistiksel değerlendirmelerde SPSS 15.0 programı üzerinden Oneway ANOVA ve Student-t testi kullanılmışır.
Çalışma sonuçlarına göre, hem Aß agregatı hem de oligomeri ile oluşturulan toksisitede gingerol de shogaol de hücre indeksini artırmış ancak gingerol için bu artış istatistiksel açıdan anlamlı bulunmazken, shogaolün düşük dozları için doza bağımlı ve anlamlı iken yüksek dozlarının toksik olduğu gözlenmiştir. Ayrıca enzim inhibisyonunun yüksek olduğu konsantrasyonlarda hücre indeksi artmış yani maddelerin hücreler üzerindeki koruyucu etkileri artmış, inhibisyonun az olduğu dozlarda ise hücrelerdeki koruyucu etkinlik azalmış hatta shogaolün yüksek dozlarında toksisiteye neden oldukları gözlenmiştir. 
Sonuç olarak, gingerolün bütün dozları için shogaolün de düşük dozları için hem hücre indeksi artışında hem de enzim inhibisyonunda ferulik asitten daha etkili olduğu ve koruyucu etkilerinin enzim inhibisyonu ile ilişkilendirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Gingerol; shogaoll; amiloid beta; ferulik asit ; GSK-3ß

Abstract:
Alzheimer disease  (AD), is a cronic neurodegenerative disease. Every year around 5 million new patients are diagnosed with AD. The prevelance of the disease increases from 0.1% at an age of 60-65 to 47% at the age of 85. Considering the aging population in the world, being one of the most common diseases of nowadays, the neurofibrillary tangels, senile amyloid plaques which is mainly formed by amyloid beta protein and neural loss is thought to be responsible from its physiopathology. Recent studies have shown GSK-3ß enzyme can also have a role in its pathology. For this reason, two main components of Zingiber Officinale, gingerol and shogaol were used to see whether they have protective effects on Aß toxicity and to clarify its relation to their GSK-3ß inhibitory effects. 
In this study, the protective effects of gingerol and shogaol at a dose range of 0.01-100 µM in neurotoxixicy formed by Aß olygomers and aggregates in SHSY-5Y neuroblastoma cell lines were analyzed by real-time cell analyzer XCelligence. Furthermore the GSK-3ß inhibitory effects of the two compounds were measured by luminometer and the results were compared by ferulic acid which was shown to have both effects. Statistical analyses were performed by SPSS 15.0 program using Oneway ANOVA ve Student-t tests.
According to the results, in the toxicity formed even by Aß aggregate and olygomers both gingerol and shogaol increased the cell index. However, these results were not significant for gingerol but significant for shogaol?s low doses whereas the high doses of shogaol were found to be toxic on these cell line. Furthermore the more the inhibitory effect on GSK-3ß increase the more the components increase the cell index. In the doses of inhibitory effects are low the protection decreases and for high doses of shogaol even it turns to toxicity. 
As a result, for all doses of gingerol and low doses of shogaol, they are found to be more potent in improving cell index and inhibiting GSK-3ß enzyme as compared to ferulic acid. Their protective effects can also be correlated to their GSK-3ß inhibitory effects. 

Keywords: Gingerol; Shogaol; amyloid beta, ferulic acid; GSK-3ß