İn vitro alzheimer modelinde farklı seskiterpenlerin nöron koruyucu etkilerinin değerlendirilmesi
In vitro evaluation of neuroprotective effects of different sesquiterpenes against alzheimer model
Yazar: MEHMET ENES ARSLAN
Danışman: PROF. DR. HASAN TÜRKEZ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Nöroloji = Neurology

Özet:
Alzheimer hastalığı (AH) genel anlamda zihinsel hastalıkların %60'ını kapsamaktadır ve en önemli nörodejeneratif hastalıklardan biridir. Bu çalışmamızda, insan nöroblastom hücre hattı (SH-SY5Y) retinoik asit uygulanarak nöron benzeri hücrelere dönüştürülmüştür. Dönüştürülen hücrelerde Alzheimer ortamını oluşturmak için geniş doz aralıklarında β-amiloid 1-42 proteini (0-200 µM) 24/48 saat uygulanmış ve IC50 değerleri belirlenmiştir. Ardından, dört farklı seskiterpen (farnesen, gayzulen, östrisin, lökomisin) β-amiloid uygulanmış hücre ortamına geniş dozlarda (0-100 µg/ml) uygulanarak oluşturulan toksisiteye karşı nöron koruyucu etkisi incelenmiştir.  İn vitro Alzheimer modelinde hücre canlılık oranlarının tespiti için 3- (4,5-dimetil-tiazol-2-il) 2,5-difeniltetrazolyum bromid (MTT) ve laktat dehidrogenaz (LDH) salınım testleri yapılmıştır. Ardından hücrelerde toksisitenin yol açtığı ölüm türünü belirlemek için Annexin-V/PI incelemesi flov sitometri yöntemi kullanılmıştır. Hücrelerde apoptoz ve çekirdek integritisi, Hoechst 33258 floresan boyama metodu kullanılarak mikroskop altında incelenmiştir. Son olarak, seskiterpenlerin asetilkolinesteraz (AChE) aktivitesi, toplam antioksidan kapasite (TAK) ve toplam oksidatif durum (TOD) seviyeleri üzerine olan etkileri belirlenmiştir. Sonuçlara göre, farklı seskiterpen konsantrasyonlarının β-amiloide karşı koruyucu etkisi hücre canlılık testleriyle gösterilmiş ve seskiterpenlerin hücrelerde gerçekleşen nekroz ölümlerinde önemli ölçüde düşüşe neden olduğu flov sitometri sonuçlarıyla belirlenmiştir. Bunun dışında seskiterpen uygulamalarının AchE aktivitesinde ve TOD seviyesinde azalmaya, ve TAK seviyesinde atışa neden olduğu gözlenmiştir. Bulgularımız, anti-alzheimer potansiyellerine göre test edilen seskiterpen etkinliklerinin uygulama dozuna göre gayzulen>östrisin>farnesen>lökomisin şeklinde sıralandığını ortaya koymuştur.

Abstract:
Alzheimer's disease (AD) generally covers 60% of mental disorders and is one of the most important neurodegenerative diseases. In our study, the human neuroblastoma cell line (SH-SY5Y) was transformed into neuron-like cells by applying retinoic acid. In the transformed cells, β-amyloid 1-42 protein (0-200 μM) was applied for 24/48 hours at wide dose intervals to establish the Alzheimer's environment and IC50 values were determined. Next, neuroprotective effect against toxicity generated by administration of four different sesquiterpenes (guaiazulene, eustricine, farnesene, leucomicine) in large doses (0-100 μg/ml) to β-amyloid administered cell medium was examined for 24 and 48 hours. 3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl) 2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and lactate dehydrogenase (LDH) release tests were performed to determine cell viability rates in the in vitro Alzheimer model. Subsequently, the Annexin-V/PI study flow cytometry method was used to determine the type of death caused by toxicity in the cells. Apoptosis and nucleus integritis in the cells were examined under the microscope using the Hoechst 33258 fluorescence staining method. Furthermore, sesquiterpenes effect on acetylcholinesterase (AChE) activity, Total antioxidant capacity (TAC) and Toplam oxidative status (TOS) levels were determined. According to the results, the protective effect of different sesquiterpenes concentrations against β-amyloid for 24 hours and 48 hours was shown by cell viability tests and the result of flow cytometry revealed that sesquiterpenes cause significant decrease in necrosis deaths in cells. It was further analyzed that the AchE activity, the TOS level and the TAC level decreased after sesquiterpene application. Our findings show that the sesquiterpenoid activities tested against anti-alzheimer potentials are ranked as guaiazulene>eustricine>farnesene>leucomicine for adminstred doses.