Fenotiyazin yapılı bileşiklerin amiloid prekürsör protein ve amiloid beta peptitler üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of phenothiazine-structured compounds on amyloid precursor protein and amyloid beta peptides
Yazar: MELİKE YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. ÖZDEN TACAL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Kolinesteraz inhibitörleri = Cholinesterase inhibitors ; Tiyonin = Thionine ; Toluidin = Toluidine

Özet:
Bu tez çalışmasında, Anabilim Dalımızda daha önce gerçekleştirilen çalışmalar ile insan eritrosit asetilkolinesterazı ile insan plazma bütirilkolinesterazının inhibitörleri olduğu gösterilen iki fenotiyazin yapılı bileşiğin (toluidin mavisi (TBO) ve tiyonin (TH), Alzheimer hastalığının (AH) nöropatolojik belirteçleri üzerindeki etkileri, insan doğal tip APP751 ve insan doğal tip presenilin 1'i kalıcı olarak eksprese eden Çin hamster over (PS70) hücreleri ve 3xTg-AD transgenik fareler kullanılarak sandviç ELISA ve Western blot yöntemleri ile değerlendirildi. PS70 hücrelerinin, 0-15 µM TBO veya TH ile muamele edilmesi sonucunda, hücre dışına salıverilen Aβ40, Aβ42 ve sAPPα düzeyleri, kontrole göre doza bağımlı olarak azaldı. TBO'nun Aβ peptitler üzerine olan etkisi, amiloid prekürsör protein (APP) ve β-bölge APP-kesim enzimi 1 (BACE1) ekspresyonlarındaki düşüşe bağlanırken; TH ise sadece APP ekspresyonunu azalttı. AH'nin yaşa bağımlı nöropatolojik özelliklerini taklit eden 3xTg-AD fareler, genç ve yaşlı olarak iki gruba ayrılıp, farelere 30 gün boyunca her gün intraperitoneal olarak 4 mg/kg fenotiyazin yapılı bileşik enjekte edildi. TH'nin 3xTg-AD genç farelerde APP işlenmesini etkilemediği, TBO'nun ise hem genç hem de yaşlı farelerde hipokampus dokusundaki çözünmeyen Aβ peptit düzeylerini anlamlı olarak azalttığı bulundu. Aynı zamanda yaşlı farelerde TBO uygulamasının, APP, BACE1 ve presenilin 1 düzeyleri ile tau hiperfosforilasyonunu etkilemediği görüldü. Bu bulgular ışığında, TH'den ziyade TBO'nun, hem kolinerjik sistem üzerinden etki etmesi hem de APP işlenmesindeki inhibe edici rolü nedeniyle, özellikle AH'nin hafif evresinde daha iyi tedavi sonuçları verebilecek potansiyel bir ilaç adayı olabileceği sonucuna varıldı.

Abstract:
In the present study, we aimed to investigate the effects of two phenothiazine-structured compounds [toluidine blue O (TBO) and thionine (TH)], which were found to be potent inhibitors of human erythrocyte acetylcholinesterase and human plasma butyrylcholinesterase in our previous studies, on the neuropathological hallmarks of Alzheimer's disease (AD) in Chinese hamster ovary cells stably expressing human APP 751 and presenilin 1 (PS70) and in 3xTg-AD transgenic mice by using sandwich ELISA and Western blotting. After treatment of PS70 cells with 0-15 µM of TBO or TH, the levels of secreted Aβ40, Aβ42 and sAPPα were decreased in a dose-dependent manner compared with control. The effect of TBO on Aβ peptides was thought to be due to the lowered expression of amyloid precursor protein (APP) and β-site APP-cleaving enzyme 1 (BACE1) whereas TH reduced only APP expression. 3xTg-AD mice exhibiting age-dependent neuropathological characteristics of AD were separated into two groups as young and old mice, and those mice were intraperitoneally injected with 4 mg/kg phenothiazine-structured compound daily for 30 days. TH was found to have no effect on APP processing in young 3xTg-AD mice while TBO decreased the levels of insoluble Aβ peptides in the hippocampi of both young and aged mice. Besides, TBO administration did not cause any significant changes in the expression levels of APP, BACE1 and presenilin 1 in addition to tau hyperphoshorylation. Considering these findings, it was concluded that especially TBO might be a potential AD drug candidate and a better treatment in mild AD because of its inhibitory roles on cholinergic system and APP processing.