Hücre içi cAMP regülasyonunun akciğer epitel hücrelerinde yangı ve oksidatif reaksiyonlar üzerine etkileri
The role of intracellular cyclic AMP regulation on oxidative stress and inflammatory reactions in lung alveolar epithelial cells
Yazar: SİNAN VICIL
Danışman: PROF. DR. SUAT ERDOĞAN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Adenozin siklik-monofosfat = Adenosine cyclic monophosphate ; Akciğer = Lung ; Epitel hücreleri = Epithelial cells ; Hücre kültür teknikleri = Cell culture techniques ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
ÖZETHücre İçi cAMP Regülasyonunun Akciğer Epitel HücrelerindeYangı ve Oksidatif Reaksiyonlar Üzerine Etkileriİnsan ve birçok hayvan türü için hayati öneme sahip olan solunum organı akciğerler, çeşitli bakteri, alerjen ve yangısal ajanlara doğrudan açık bir sistemdir. Gram negatif bakteriler akciğerlerin kronik hastalık sebepleri arasında ön sıralarda yer alır. Lipopolisakkarit (LPS) ise Gram negatif bakterilerin duvarında yer alan güçlü bir yangı oluşturucu yapısal elemanlarıdır. Lipopolisakkarid solunum yollarında epitel bariyer permeabilitesinde artış, enflamasyon ve oksidatif strese neden olarak önemli fonksiyonel sorunlar oluşturabilir. Bu araştırmanın amacı, bir prostasiklin analoğu olan beraprost sodyumun (BPS) akciğer epitel hücrelerinde (A549) LPS'in neden oluğu oksidatif stres ve yangı üzerine etkilerinin in vitro ortamda araştırılmasıdır. Hücrelerde viabilite değerlendirmeleri MTT testi ile nitrik oksit (NO), lipid peroksidasyon (MDA) ve glutatyon (GSH) düzeyi ile katalaz analizi spektrofotometrik yöntemle, sitokinlerin mRNA transkripsiyon düzeyleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (Real Time PCR) yöntemiyle gerçekleştirildi. Lipopolisakkarid uygulaması (1 ?g/ml, 24 saat) hücrelerde TNF-?, IL-1ß, IFN-? ve siklooksijenaz (COX-2) gen transkripsiyonlarını sırasıyla 8, 3, 16 ve 2 misli artırarak yangıya neden olduğu saptandı. Beraprost (10 ?M, 24 saat) uygulamasının ise bu artışları sırasıyla % 64, % 88, % 80 ve %32 oranlarında baskıladığı tespit edildi. Beraprost ayrıca, LPS'in neden olduğu NO üretimi, MDA artışı, GSH azalması ve katalaz aktivitesinde inhibisyon ile oksidatif strese neden olurken, BPS bu olumsuz etkileri belirgin düzeyde geri çevirdiği belirlendi. Elde edilen verilere göre, BPS gibi hücre içi ikincil haberci moleküllerden siklik adenozin monofosfat (cAMP) düzeyinin artışını sağlayan ekzojen prostasiklin analoglarının, solunum yollarında meydana gelen oksidatif stres ve yangının giderilmesinde önemli bir potansiyele sahip olabileceği sonucuna ulaşıldı.Anahtar Kelimeler: Akciğer epitel hücreleri, Beraprost, Lipopolisakkarit, Yangı, Oksidatif stres.

Abstract:
ABSTRACTThe Role of Intracellular Cyclic AMP regulation on Oxidative Stress and Inflammatory Reactions in Lung Alveolar Epithelial CellsThe respiratory system is a vital organ for human and some mammals, and is directly exposed to microorganisms, allergen and inflammatory agents. Gram negative bacteria are common causative agents of respiratory tract infection. Lipopolysaccharide (LPS) is a component of the Gram negative cell wall and a strong inducer of inflammation. LPS can cause important functional disorders in lungs inducing epithelial barrier integrity, inflammation and oxidative stress. This study was aimed at determining the contribution of beraprost sodium (BPS), a prostacyclin analogue, to oxidative stress and inflammation in response to LPS in airway epithelial cells (A549). The viability analyses was evaluated by MTT test, nitric oxide (NO), lipid peroxidation (MDA) and glutathione (GSH) concentrations and catalase activity were analyzed by spectrophotometric methods. Selected cytokine analyses were carried out by real time polymerase chain reaction (real time PCR). Lipopolysaccharide application (1 ?g/ml, for 24 h) significantly induced TNF-?, IL-1ß, IFN-? and cyclooxygenase (COX-2) gene transcriptions 8, 3, 16 and 2-folds, respectively. On the other hand, 10 ?M BPS treatment for 24 h significantly reversed LPS?s induced transcription elevation by 64 %, 88 %, 80 % and 32 %, respectively. LPS caused oxidative stress through stimulation of NO production, lipid peroxidation, and decrease of GSH levels and catalase activity. However, it was detected that BPS treatment of the cells significantly reversed LPS?s induced oxidative stress. These data suggested that induction of intracellular cyclic adenosine monophosphate (cAMP) levels using exogenous prostacyclin analogues such as BPS may have significant potential for the protection of oxidative stress and inflammation in respiratory track.Key words: Lung epithelial cells, Beraprost, lipopolysaccharide, inflammation, oxidative stress.