Farklı şiddetlerde kronik sürekli hipoksi boyunca adenozin 2a reseptör aktivasyonu ve blokajının miR-133a-5p VE miR-199a-5p ekspresyonları ile ilişkisinin medulla oblongata dokusunda araştırılması
The relationship of adenosine 2a reseptor activation and blockage with expressions of miR-133a-5p VE miR-199a-5p in medulla oblongata tissue during chronic continuous hypoxia of different volumes
Yazar: BETÜL UÇAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL ERDEM BAŞARAN ; DR. GÜZİDE ŞATIR BAŞARAN
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Nörobilim Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Dokudaki yeterli oksijen seviyesinin normal değerin altına düşmesi hipoksi olarak tanımlanır. Normal vasküler perfüzyonun geçici kaybı doku hasarı ile ortaya çıkmaktadır ve hipoksi, dokunun oksijene duyarlılığına, onarım sürecinin başlamasına ve oksijen dağıtımının yeniden düzenlenmesine sebep olan birçok genin ekspresyonunu indüklemektedir. Dokunun kararlı iç dengesinin korunmasında; miRNA'ların ifade profillerinin doku ve hücrelerde değişken olması ve oksijen seviyesinin şiddeti ve süresi önemli bir faktördür. 
Bu projede orta şiddetli ve şiddetli kronik sürekli hipoksiye bağlı inflamasyon oluşumu Adenozintrifosfat (ATP)'nin yıkılmasıyla sinaptik boşlukta fazla miktarda adenozin birikiminin glial hücre aktivasyonuna neden olup HIF-1α gen ekspresyonunu arttırdığı Adenozin 2A Reseptör (A2AR) agonist/antagonist uygulamasının sonrasında HIF-1α gen ekspresyonu ile ilişkili olan miR-133a-5p ve miR-199a-5p'nin adenozin aktivasyonu ve blokajında etkili olduğu hipotez olarak sunulmuştur.
Çalışmamızda her bir grup orta şiddetli ve şiddetli kronik hipoksi grubu olarak 2 gruba ayrılmıştır. Bunlar; Kontrol, DMSO, CGS21680 ve MSX-3 olmak üzere 4 alt grup için değişkenliğe bakılmıştır. Toplamda 32 adet, yetişkin erkek, 2-3 aylık Spraque Dawley cinsi sıçandan elde edilmiş medulla oblongata dokuları kullanılmıştır. miRNA ekspresyonu çalışması sonrasında elde edilen normolize edilmiş veriler Dunnett' in test sonrası tek ve çift yönlü ANOVA yöntemiyle analiz edilmiştir ve p<0,05 düzeyi anlamlı kabul edilmiştir.
Yapılan araştırmamızın sonucunda miR-133a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumunda Kontrol grubunda MSX-3 düzeyi, DMSO grubunda MSX-3 düzeyi, CGS21680 grubunda MSX-3 düzeyi istatistiksel anlamlı azalma bulundu. miR-133a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumunda Adenozin 2A reseptör blokajı etkili olmuştur. miR-133a-5p ekspresyonu şiddetli kronik sürekli hipoksi durumunda Kontrol, DMSO, CGS21680 ve MSX-3 grupları arasında anlamlı ilişki bulunamamıştır. miR-199a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumunda Kontrol grubunda MSX-3 düzeyi, DMSO grubunda MSX-3 düzeyi, CGS21680 grubunda MSX-3 düzeyi istatistiksel anlamlı azalma bulundu. miR-199a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumunda Adenozin 2A reseptör blokajı etkili olmuştur. miR-133a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumundan şiddetli kronik sürekli hipoksi durumuna geldiğinde (oksijen (O2) %13'den %10'a geldiğinde) istatistiksel anlamlı değişiklik bulunmamıştır. Adenozin 2A reseptör aktivasyonu veya blokajında değişiklik olmamıştır. miR-199a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumundan şiddetli kronik sürekli hipoksi durumuna geldiğinde (oksijen (O2) %13'den %10'a geldiğinde) DMSO ve CGS21680 gruplarında istatistiksel anlamlı azalma bulunmuştur. Adenozin aktivasyonu miR-199a-5p ekspresyonu orta şiddetli kronik sürekli hipoksi durumundan şiddetli kronik sürekli hipoksi durumuna geldiğinde etkili olmuştur. Adenozin reseptör aktivasyonu veya blokajına göre solunum hareketleri baskılanabilmekte, hipoksi şiddetinin artmasıyla baskılanan solunum hareketleri oksijen tüketimini azaltmakta ve azalan oksijeni hayati organlara (beyin ve kalp) iletmesi zorlaşmaktadır. 
Bu çalışmamız neticesinde miR-199a-5p ve miR-133a-5p ekspresyonlarının hipoksi ile etkileşimlerinin incelenmesi, solunum merkezindeki mekanizmalar veya etkileşimleri anlamak, solunum yetmezliği ve diğer motor fonksiyon bozuklukları olan hastaların mikroRNA ile olan etkileşimlerini incelemek ve yeni tedavi yöntemlerinin gelişmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Adenozin reseptör aktivasyonu; Adenozin reseptör blokajı; Kronik Hipoksi;  HIF-1α; miRNA.

Abstract:
Hypoxia is defined as a decrease in the adequate oxygen level in tissue below the normal value. The transient loss of normal vascular perfusion results in tissue damage and hypoxia induces the expression of many genes that cause tissue sensitivity to oxygen, initiation of the repair process and reorganization of oxygen delivery. The expression profiles of miRNAs are variable in tissues and cells, and the severity and duration of the oxygen level is an important factor in maintaining the stable internal balance of the tissue. 
In this project, moderate and severe chronic sustained hypoxia-induced inflammation formation causes the accumulation of excess adenosine in the synaptic cleft by degradation of adenosine triphosphate (ATP) leading to glial cell activation and HIF-1α gene expression, miR-133a-5p and miR-199a-5p, which are associated with HIF-1α gene expression after Adenosine 2A Receptor (A2AR) agonist/antagonist administration, were hypothesized to be effective in adenosine activation and blockade.
In our study, each group was divided into 2 groups as moderate and severe chronic hypoxia group. Variability was examined for 4 subgroups; Control, DMSO, CGS21680 and MSX-3. In total, brain stem tissues obtained from 32 adult male, 2-3 month old Spraque Dawley rats were used. The normolized data obtained after miRNA expression study were analyzed by Dunnett's post-test one-way and two-way ANOVA method and p<0.05 level was considered significant.
As a result of our study, miR-133a-5p expression was found to be significantly decreased in MSX-3 level in the Control group, MSX-3 level in the DMSO group, and MSX-3 level in the CGS21680 group in moderate chronic continuous hypoxia. Adenosine 2A receptor blockade was effective in miR-133a-5p expression in moderate chronic continuous hypoxia. miR-133a-5p expression was not significantly correlated between Control, DMSO, CGS21680 and MSX-3 groups in severe chronic continuous hypoxia. In the case of moderate chronic continuous hypoxia with miR-199a-5p expression, there was a statistically significant decrease in MSX-3 level in the Control group, MSX-3 level in the DMSO group, and MSX-3 level in the CGS21680 group. Adenosine 2A receptor blockade was effective in the case of moderate chronic continuous hypoxia with miR-199a-5p expression. There was no statistically significant change in miR-133a-5p expression from moderate to severe chronic sustained hypoxia (oxygen (O2) from 13% to 10%). There was no change in adenosine 2A receptor activation or blockade. miR-199a-5p expression decreased significantly in DMSO and CGS21680 groups from moderate to severe chronic continuous hypoxia (oxygen (O2) from 13% to 10%). Adenosine activation was effective in miR-199a-5p expression from moderate to severe chronic sustained hypoxia. Respiratory movements can be suppressed according to adenosine receptor activation or blockade, respiratory movements that are suppressed with increasing severity of hypoxia reduce oxygen consumption and it becomes difficult to deliver oxygen to vital organs (brain and heart). 
As a result of this study, it is thought that examining the interactions of miR-199a-5p and miR-133a-5p expressions with hypoxia, understanding the mechanisms or interactions in the respiratory center, examining the interactions with microRNA in patients with respiratory failure and other motor dysfunctions and contributing to the development of new treatment methods.

Keywords: Adenosine receptor activation; Adenosine receptor blockade; Chronic Hypoxia; HIF-1α; miRNA.