D-galaktozla indüklenmiş beyin yaşlanması modelinde, beynin farklı anatomik bölgelerindeki protein ve DNA oksidasyonu
Protein and DNA oxidation induced by D-galactose in different anatomical regions of rat brain as a model of brain aging.
Yazar: KAROLİN YANAR
Danışman: DOÇ. DR. SEVAL AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Yaşlanma = Aging

Özet:
Yaşlanma sürecinde, serbest radikallerin etkisiyle hücresel makromoleküllerde oluşan oksidatif hasar farklı araştırmacılar tarafından gösterilmiştir. D-galaktoz uygulamasının deney hayvanlarında hem oksidatif stresi, hem de osmotik stresi arttırma yoluyla etki ederek, doğal yaşlanmaya benzer bir model oluşturduğu bildirilmektedir. Çalışmamızda, D-galaktoz etkisi ile beyin yaşlanması modeli oluşturduğumuz Sprague-Dawley sıçanlarının beyinlerinin hipokampus, parietal ve frontal loplarında oksidatif protein, lipit ve DNA hasarını araştırdık. Bu makromoleküllerdeki oksidatif hasarı araştırmak amacıyla, erkek Sprague- Dawley sıçanları kontrol ve deney grubu olmak üzere iki gruba ayrıldı. Kontrol grubuna 42 gün süreyle intraperitonal olarak % 0.9 NaCl, deney grubuna ise D-galaktoz (60mg/kg) enjekte edildi. Bu sürenin sonunda D-galaktozun Morris Water Maze testi ile uzamsal hafıza üzerine olan etkisi test edildi.Protein, lipit ve DNA hasarını belirlemek amacıyla hipokampus, parietal ve frontal loplarda protein karbonil, ileri oksidasyon protein ürünleri, total tiyol, glutatyon, lipit hidroperoksit ve 8-hidroksi 2'-deoksiguanozin düzeyleri ölçüldü. Deney grubunda histolojik olarak her üç anatomik bölgede de glia hücrelerinde ve nöronlarda hücresel hasar saptandı. D-galaktoz uygulanan deney grubunun protein karbonil ve ileri oksidasyon protein ürünleri düzeyleri, beynin her üç lobunda da kontrollere göre anlamlı olarak yüksek bulundu. Parietal loptaki total tiyol düzeyleri kontrollere göre düşük, lipit hidroperoksit düzeyleri ise yüksekti. Diğer taraftan hipokampusta 8-hidroksi 2'-deoksiguanozin düzeyleri kontrol grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulundu.Deneysel sonuçlarımız D-galaktozun her üç lopta da oksidatif hasara yol açtığını ve D-galaktozun biyokimyasal ve histolojik yönden doğal yaşlanma ile benzer yönde etki oluşturabileceğini destekler niteliktedir. Yaşlanma modeli oluşturma amacıyla, optimal D-galaktoz dozu ile uygulama süresinin belirlenerek etki mekanizmasının aydınlatılabilmesi için ileri çalışmaların yapılması gerekmektedir

Abstract:
Various investigators have shown that free radicals may lead to oxidative damage during aging process. It has been reported that D-galactose administration lead to increase in both oxidative and osmotic stress in various tissues of rodents. D-galactose model mimics to natural aging process. In our study, we established brain aging model induced by D-galactose and investigated the concentrations of oxidative stress markers on hipocampus, parietal and frontal lobs of male Sprague-Dawley rats. To promote oxidative damage of macromolecules; D-galactose (60 mg/kg) was administrated intraperitonally to the experimental group for 42 days and saline was injected to the other group of rats (control group). At the end of this period, we tested the effects of D-galactose administration on spatial memory with Morris Water Maze test.To investigate the magnitude of oxidative protein, lipid and DNA damage, we studied the concentrations of various oxidative stress parameters such as protein carbonyl, advanced protein oxidation products, total thiol, glutathione, lipid hydroperoxide and 8-hidroxy2?-deoxyguanosine in tissues of hippocampus, parietal and frontal lobs. Glial and neuronal damage was histologically observed in each of the three anatomic regions of brain. Protein carbonyl groups and advanced oxidation products concentrations of D-galactose administrated group were found significantly higher than in the control group for each of the three brain lobs. Total thiol concentrations were found to be decreased in the parietal lobe. A concurrent increase in lipid hydroperoxides was also observed in this lobe of brain. On the other hand, 8-hydroxy2?-deoxyguanosine concentrations were significantly increased in hippocampal tissue of experimental group rats when compared to controls.Our current results demonstrated greater susceptibility to oxidative protein, lipid, and DNA damage in different brain regions of D-galactose-induced aging rats. According to our observations, effects of D-galactose administration mimics to natural brain aging biochemically and histologically. It is necessary to clarify optimal D-galactose dosage and duration of administration for the establishment of an effective aging model in future studies.