Lipit peroksidasyon son ürünü 4-hidroksinonenal'in nöroinflamasyon üzerine etkileri: Kersetin ve monokloropivaloilkersetin'in rolü
The lipid peroxidation end-product 4-hydroxynonenal induces neuroinflammatory responses: Role of quercetin and monochloropivaloylquercetin
Yazar: ZEHRA ÖZKUL ŞAHİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET CUMAOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: 4-hidroksinonenal = 4-hydroxynonenal ; Hem oksijenaz = Hem oxygenase ; Kuersetin = Quercetin ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Nöroglia = Neuroglia ; Prostaglandin-endoperoksit sentazlar = Prostaglandin-endoperoxide synthases ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Lipit peroksidasyonu ürünü olan 4-hidroksinonenal  (HNE) oksitatif strese bağlı infilamasyonun neden olduğu nörodejeneratif hastalıklar ve yaşlanmanın patogenezinden sorumludur. Bu bağlamda, HNE' in nöroinflamatuvar süreçte etkin olan siklooksijenaz-2 (Cox-2), indüklenebilir nitrikoksit sentaz (iNOS) ifadelenmeleri ve stokin üretimi üzerine etkisini ölçtük. Bunlara ek olarak, nüklear faktör eritroid 2–ilişkili faktör 2 (Nfr2)/Kelch-benzeri ECH-ilişkili protein 1 (Keap1) sinyal proteinleri, antioksidan enzimler hemoksijenaz-1 (HO-1), NAD(P)H dehidrojenaz, kinon 1 (NQO1) ifadelenme düzeyleri ölçüldü ve sonuçlar kersetin ve monokloropivaloilkersetin uygulanan hücrelerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı. Sitotoksisite (MTT yöntemi) ve sitokin üretimi array ile belirlenmiştir. Bundan başka, 2,5 µM HNE uygulanmış BV-2 hücrelerinde hücre içi Nfr2/Keap1 sinyal proteinleri, HO-1, NQO1 ve Cox-2 ifadeleri Western blot ile analiz edildi.  iNOS ve Cox-2 mRNA düzeyleri RT-PCR ile ölçüldü. HNE, bir inflamatuvar mediyatör gibi, mikroglial hücrelerde Cox-2 mRNA düzeyleri ile birlikte sitokin salınımını artırarak inflamatuvar sinyal kaskadını etkilemiştir. Buna ek olarak, HNE uygulaması Keap1 seviyelerinde belirgin bir artışla birlikte, sitoplazmik Nrf2 ifadeleri ile antioksidan enzim hemoksijenaz-1 (HO-1) seviyesinde azaltmıştır. Kersetin ve monokloropivaloilkersetin ile tedavi Cox-2 ve iNOS mRNA ifadelerini azaltarak nöroinflamasyonu hafifletti. Bu iki molekül stoplazmik Keap1 seviyelerini azaltırken Nrf2' nin nüklear translokasyonu ile birlikte HO-1 ve NQO1 ifadelenmelerini indüklemiştir. Bu sonuçlar mikroglial (BV-2) hücrelerde HNE'nin oksitatif stres ve inflamasyon arasında bağlayıcı olabileceğini göstermektedir. Muhtemelen kersetin ve monokloropivaloilkersetin, proinflamatuar genleri ifadelenme düzeylerini azaltıp, antioksidan savunma sistemini güçlendirerek inflamasyonu hafifletir.

Abstract:
Lipid peroxidation-derived aldehyde, 4-hydroynonenal (HNE) have been implicated in a number of oxidative stress-induced inflammatory pathologies such as neurodegenerative diseases and aging. In this regard, we investigated the effects of HNE on neuroinflammatory responses by measuring cyclooxygenase-2 (Cox-2) and nitric oxide sythase (iNOS) induction with cytokine production. Additionally, we measured nuclear factor erythroid 2–related factor 2 (Nfr2)/Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1) signaling proteins, antioxidant enzymes Hemoxygenase-1 (HO-1) and NAD(P)H dehydrogenase, quinone 1 (NQO1), and compared the results with quercetin and monochloropivaloylquercetin (MPQ) pretreated microglial cells. Cytotoxicity (MTT method) and production of cytokines were determined with array. Furthermore, intracellular Nfr2/Keap1 signaling proteins, HO-1, NQO1 and Cox-2 expression were analyzed by western blot in 2,5 µM HNE treated BV-2 cells. iNOS and Cox-2 mRNA levels measured with RT-PCR. HNE affected as an inflammatory mediator by elucidating the signaling cascades targeted in miceglial cells led to induce COX-2 protein and mRNA expression with accompanying increased cytokine production. In addion, HNE markedly increased Keap1 levels and decreased cytoplasmic Nrf2 expression with antioxidant enzyme Hemoxygenase-1 (HO-1) levels. Quercetin and monochloropivaloylquercetin treatment alleviated neuroinflammation, by decreasing Cox-2 and iNOS mRNA expression. Both of these molecules decreased cytoplasmic Keap1 levels and enforced nuclear traslocation of Nfr2 with induced HO-1 and NQO1 expression. These results suggest that HNE could be a link between oxidative stress and inflammation in BV-2 microglia cells. Quercetin and monochloropivaloylquercetin alleviated inflammation, probably by decreasing the expression on proinflammatory genes and enforcing antioxidant defense system.