D-galaktoza bağlı yaşlanma modelinde farklı beyin bölgelerinde sırt-2 inhibisyonunun otofaji üzerine etkisi
Effect of sirt-2 inhibition on autophagy in different brain regions in the d-galactose-induced aging model
Yazar: HATİCE KAVAK
Danışman: PROF. DR. KAZİME GONCA AKBULUT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ARZU KESKİN AKTAN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Bu çalışmada D- Galaktoz (D-Gal) uygulaması ile hızlandırılmış yaşlanma modelinde farklı beyin bölgelerinde AGK-2 ile yapılan SIRT2 inhibisyonun otofaji ve inflamasyon üzerine etkilerinin araştırılması amaçlandı. Çalışmada toplam 32 adet üç aylık Sprague-Dawley sıçan kullanıldı. Sıçanları kontrol, D-Gal, D-Gal+DMSO ve D-Gal+AGK2 şeklinde dört gruba ayırdık. On hafta boyunca kontrol grubuna sadece salin, D-Gal grubuna salinle hazırlanan D-Gal (150 mg/kg/gün), D-Gal+DMSO grubuna D-Gal birlikte %4 DMSO'lu PBS (10 μl/bw), D-Gal+AGK2 grubuna ise D-Gal birlikte %4 DMSO'lu PBS'le hazırlanan AGK-2 (10 μM/bw) subkuten yoldan verildi. Beyinde frontal korteks, temporal korteks ve hipokampüs dokuları izole edildi.  IL-1β, TNF-α ELİSA yöntemi ile, SIRT2 ve LC3 protein ekspresyonları Western blot ile çalışıldı.  Ayrıca SIRT2 mRNA ekspresyonu q-PCR ile belirlendi. İstatistiksel analiz için tek yönlü ANOVA (post hoc LSD) ve değişkenler arasındaki ilişkiyi göstermek için Pearson's korelasyon testi yapıldı, normal dağılım göstermeyen değişkenler için Kruskal-Wallis H (post hoc Mann-Whitney U) testi kullanıldı  (P<0,05). D-Gal uygulaması hipokampüste TNF-α, IL-1β ekspresyonunu arttırırken frontal ve temporal kortekste ise anlamlı bir etki oluşturmadı. D-Gal uygulaması hipokampus ve frontal kortekste SIRT2 mRNA ekspresyonunu arttırırken SIRT2 protein düzeyinde anlamlı artış sadece hipokampusta görüldü. D-Gal ile AGK-2 uygulaması ise frontal korteks ve hipokampüste TNF-α, IL-1β düzeyi ile SIRT2 mRNA ekspresyonunu anlamlı olarak azaltırken, yine SIRT2 protein düzeyinde anlamlı azalma sadece hipokampüste görüldü. AGK-2 uygulaması ise hipokampüste LC3 ekspresyonunu azaltırken, frontal kortekste artırdığı görüldü. Temporal kortekste ise parametreler bakımından anlamlı bir değişim görülmedi. Sonuç olarak farklı beyin bölgelerinin D-Gal uygulaması ile gerçekleşen yaşlanma modeline inflamasyon, otofaji ve SIRT2 ekspresyonu aracılığı ile farklı yanıt verdiği görülmüştür. SIRT2 ile korele inflamasyon artışının görüldüğü hipokampüste, SIRT2 inhibisyonunun yaşlanmayı geciktirme ve nörodejeneratif hastalıkların önlenmesinde tedavi aracı olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
This study aimed to investigate the effects of SIRT2 inhibition with AGK-2 on autophagy and inflammation in different brain regions in an accelerated aging model with D-Galactose (D-Gal) administration. A total of 32 three-month-old Sprague-Dawley rats were used in the study. We divided the rats into four groups: control, D-Gal, D-Gal+DMSO and D-Gal+AGK2. For ten weeks, the control group received only saline, the D-Gal group received D-Gal prepared with saline (150 mg/kg/day), the D-Gal+DMSO group received D-Gal together with PBS with 4% DMSO (10 μl/bw), to the D-Gal+AGK2 group, D-Gal and AGK-2  (10 μM/bw) prepared with PBS containing 4% DMSO were administered subcutaneously. Frontal cortex, temporal cortex and hippocampus tissues were isolated in the brain.IL-1β, TNF-α were studied by ELISA method, SIRT2 and LC3 protein expressions were studied by Western blot. Additionally, SIRT2 mRNA expression was determined by q-PCR. One-way ANOVA (post hoc LSD) was used for statistical analysis and Pearson's correlation test was used to show the link between variables. Kruskal-Wallis H (post hoc Mann-Whitney U) test was used for variables that were not normally distributed  (P<0.05). While D-Gal administration increased the expression of TNF-α and IL-1β in the hippocampus, it had no significant effect in the frontal and temporal cortex. While D-Gal administration increased SIRT2 mRNA expression in the hippocampus and frontal cortex, a significant increase in SIRT2 protein level was seen only in the hippocampus. AGK-2 administration decreased LC3 expression in the hippocampus and increased it in the frontal cortex. No significant change was observed in terms of parameters in the temporal cortex. As a result, it has been observed that different brain regions respond differently to the aging model caused by D-Gal administration, through inflammation, autophagy and SIRT2 expression. It is thought that SIRT2 inhibition may be a treatment method in delaying aging and preventing neurodegenerative diseases in the hippocampus, where an increase in inflammation is observed in correlation with SIRT2.