Kobaylarda apolipoprotein B ve parkinson hastalığı ile ilişkili genler arasındaki korelasyonun araştırılması
Investigation of the correlation between apolipoprotein B and parkinson's disease-related genes in guinea pigs
Yazar: PINAR KAÇAMAK
Danışman: PROF. DR. ÇİĞDEM ELMAS ; PROF. DR. HATİCE AYŞE TOKÇAER BORA
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Kolesterolün taşınmasında görev alan apolipoprotein B (apo B) proteininin ateroskleroz ve kardiyovasküler hastalıklar dışında Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklarla da bağlantılı olabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle çalışmamızda Parkinson hastalığında önemli bir rolü bulunan ve mitokondriyal fonksiyonla ilişkilendirilmiş PARKIN, PINK1 ve SNCA proteinleri ile apo B proteini arasındaki olası korelasyonun araştırılması amaçlanmıştır. 12 haftalık deney sonunda standart chow diyet veya kolesterol içeren yüksek yağlı diyetle beslenen dişi ve erkek kobayların beyin ve beyincik dokularında qRT-PCR analizi yapılarak PARKIN, PINK1, SNCA ve LDLR genlerinin ekspresyon seviyeleri ve immünohistokimyasal işaretleme yapılarak PARKIN, PINK1, SNCA, LDLR, fosfo-PARKIN (ser65), fosfo-PINK1 (ser228), fosfo-SNCA (ser129) ve tirozin hidroksilaz (TH) proteinlerinin immün işaretleme yoğunlukları belirlendi. Serum, beyin ve beyincik dokularında apo B miktarı; serum örneklerinde kolesterol (CHOL), glukoz (GLU), yüksek yoğunluklu lipoprotein (HDL) ve düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) seviyeleri ölçüldü. Çalışmamızın sonunda histokimyasal bulgular incelendiğinde diğer gruplara göre kolesterol içeren yüksek yağlı diyetle beslenen erkek kobayların bulunduğu grubun orta beyin ve beyin korteksi kesitlerindeki nöranal dejenerasyon daha belirgindi; ayrıca bu grubun beyin dokularındaki PARKIN ekspresyonunun ve özellikle orta beyin kesitlerindeki PINK1, fosfo-PINK1, SNCA, fosfo-SNCA ve TH'nin immün işaretleme yoğunluklarının arttığı bulundu. qRT-PCR analizi, ELISA ve immünohistokimyal işaretleme sonucunda elde edilen veriler birlikte değerlendirildiğinde PARKIN, PINK1 ve SNCA proteinleri ile apo B proteini arasında korelasyon bulunmadı; ancak LDLR, TH ve fosfo-PARKIN proteinleri ile apo B proteini arasında korelasyon tespit edildi. Sonuç olarak çalışmamızda, kolesterol içeren yüksek yağlı diyetin erkek kobaylarda bölgeye özgü bir şekilde mitokondriyal disfonksiyonu tetiklediği ve Parkinson hastalığının nörodejenerasyon yolağında yer alan başta PARKIN olmak üzere PINK1 ve SNCA genlerinin de ekspresyon mekanizmalarını değiştirdiği gösterildi.

Abstract:
Apolipoprotein B (apo B) protein, which is involved in the transport of cholesterol, is thought to be associated with neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease in addition to atherosclerosis and cardiovascular diseases. Therefore, we aimed to investigate the possible correlation between apo B protein and PARKIN, PINK1 and SNCA proteins, which have an important role in Parkinson's disease and are associated with mitochondrial function. At the end of the 12-week experiment, the expression levels of PARKIN, PINK1, SNCA and LDLR genes were determined by qRT-PCR analysis and the immunolabeling densities of PARKIN, PINK1, SNCA, LDLR, phospho-PARKIN (ser65), phospho-PINK1 (ser228), phospho-SNCA (ser129) and tyrosine hydroxylase (TH) proteins were determined by immunohistochemical labelling in the brain and cerebellum tissues of male and female guinea pigs fed with standard chow diet or high fat diet containing cholesterol. Apo B levels in serum, brain and cerebellum tissues; cholesterol (CHOL), glucose (GLU), high density lipoprotein (HDL) and low density lipoprotein (LDL) levels in serum samples were measured. When histochemical findings were analysed at the end of our study, neuronal degeneration in the midbrain and cerebral cortex sections of the group of male guinea pigs fed a high-fat diet containing cholesterol was more pronounced compared to the other groups; in addition, the expression level of PARKIN in brain tissues and the immunolabeling densities of PINK1, phospho-PINK1, SNCA, phospho-SNCA and TH especially in midbrain sections were found to be increased in this group. When the data obtained as a result of qRT-PCR analysis, ELISA and immunohistochemical labelling were evaluated together, no correlation was found between PARKIN, PINK1 and SNCA proteins and apo B protein; however, a correlation was found between LDLR, TH and phospho-PARKIN proteins and apo B protein. In conclusion, our study demonstrated that high-fat diet containing cholesterol triggers mitochondrial dysfunction in male guinea pigs in a region-specific manner and alters the expression mechanisms of PINK1 and SNCA genes, especially PARKIN, which are involved in the neurodegeneration pathway of Parkinson's disease.