Akut inflamasyon durumunda fare karaciğer ve böbrek dokusunda tiyoredoksin sistemin gen ve protein seviyesinde çalışılması
Investigation of gene and protein levels of thioredoxi̇n system in mouse liver and kidney tissue in acute inflammation
Yazar: BERNA HUKKAMLI
Danışman: DOÇ. DR. HARUN BUDAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics

Özet:
İnflamasyon, bağışıklık sistemi tarafından patojenlere, hasarlı hücrelere, doku hasarına, fiziksel ve kimyasal tüm ajanlara karşı verilen, yeniden yapılanma ve iyileşme sağlayan vasküler, humoral ve hücresel reaksiyonları içeren koruyucu bir yanıttır. İnflamasyon reaktif oksijen türlerinin (ROS) artışını uyararak hücre içi strese neden olmaktadır. Akut inflamasyon doku hasarına ve enfeksiyöz ajana karşı verilen ilk tepkidir ve kısa sürelidir. Akut inflamasyon doğru süre ve şiddete sahip olduğunda konakçı için yararlıdır. Akut inflamasyon uzun süreli devam ederse inflamatuvar süreç yeni bir karakteristik özellik kazanır ve kronik inflamasyon oluşur. Kronik inflamasyon durumunda artan ROS miktarı diyabet, kanser, obezite, yaşlanma, kardiyovasküler ve nörodejeneratif hastalıkları tetikleyen oksidatif strese neden olur. Organizma oksidatif stres ile başa çıkmak ve hücresel homeostaziyi sağlamak için antioksidan sistemleri kullanır. Tiyoredoksin sistem, Tiyoredoksin (TRX), NADPH, Tiyoredoksin redüktaz (TRXR) ve Tiyoredoksin ilişkili proteinden (TXNIP) oluşan,  hücresel fizyoloji ve hücre yaşamının devamı için gerekli olan önemli bir antioksidan sistemdir. Bu tez çalışmasında, akut inflamasyonun TRX, TRXR ve TXNIP üzerindeki etkileri karaciğer ve böbrek dokularında gen ve protein seviyesinde araştırılmıştır. Kontrol grubu ve intraperitonal lipopolisakkarit (LPS) enjelsiyonu ile muamele edilen erkek farelerin karaciğer ve böbrek dokularında inflamasyon belirteci olarak kabul edilen İnterlökin-1 (Il-1) ve İnterlökin-6 (Il-6) proinflamatuvar sitokinlerin kantitatif gen ekspresyonlarına Real Time PCR (qRT-PCR) uygulması ile bakılarak inflamasyon modelinin oluştuğu gösterildi. Oksidatif stres belirteci olan indirgenmiş glutatyon (GSH) ve yükseltgenmiş glutatyon (GSSG) metabolitlerinin seviyeleri incelendi. Tiyoredoksin sistem elemanları olan Trx ve TrxR gen ekspresyon seviyelerine qRT-PCR yöntemi ile bakıldı. Antioksidan enzimler olan TRXR, Glutatyon peroksidaz (GPx) ve Glutatyon redüktazın (GR) enzim aktiviteleri spektroskopik olarak incelendi. TRX ve TXNIP proteinlerinin kantitatif protein ekspresyonlarına Western blot yöntemiyle bakıldı. Sonuç olarak, akut inflamasyon durumunda fare karaciğer ve böbrek dokularında tiyoredoksin sistemin gen, protein ve enzim seviyesinde etkilendiği görülmüştür.

Abstract:
Inflammation is a protective response to vascular, humoral, and cellular reactions that provide restructuring and healing against pathogens, damaged cells, tissue damage, all physical and chemical agents by the immune system. Inflammation induces intracellular stresses by stimulating the increase of reactive oxygen species (ROS). Acute inflammation is the first response to tissue damage and infectious agents and is short-lived. It is useful for the host when acute inflammation has the right duration and severity. If acute inflammation continues for a long time, the inflammatory process gains a new characteristic and chronic inflammation occurs. In the case of chronic inflammation, the increased amount of ROS is caused by the oxidative stress that triggers diabetes, cancer, obesity, aging, cardiovascular and neurodegenerative diseases. The organism uses antioxidant systems to cope with oxidative stress and to provide cellular homeostasis. The thioredoxin system consists of thioredoxin (TRX), NADPH, thioredoxin reductase (TRXR) and Thioredoxin interacting protein (TXNIP), an important antioxidant system required for cellular physiology and cell survival. In this thesis, the effects of acute inflammation on TRX, TRXR, and TXNIP were investigated at gene and protein levels in liver and kidney tissues. To show the formation of the inflammation pattern, quantitative gene expressions of interleukin-1 (IL-1) and interleukin-6 (IL-6) proinflammatory cytokines, which are considered to be inflammatory markers, were examined by Real Time PCR (qRT-PCR) in male mouse liver and kidney tissues obtained from control group and intraperitoneally injected with lipopolysaccharide (LPS) group. The levels of reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG) metabolites, which are oxidative stress markers, have been studied. The gene expression levels of the thioredoxin system components Trx and TrxR were evaluated by qRT-PCR. The enzyme activities of antioxidant enzymes TRXR, Glutathione peroxidase (GPx), and Glutathione reductase (GR) were examined spectroscopically. Quantitative protein expressions of TRX and TXNIP were determined by Western blot method. As a result, the thioredoxin system in the liver and kidney tissues of mice was affected at gene, protein, and enzyme levels in the case of acute inflammation.