Hidroksiklorokinin neden olduğu apoptozis, oksidatif stres ve TRPM2 kanal aktivasyonu üzerinde kurkuminin koruyucu etkisinin retina pigment epiteli hücre kültürü ortamında araştırılması
Investigation of the protective role of curcumin on the hydroxychloroquine-induced apoptosis, oxidative stress, and TRPM2 stimulation in the retinal pigment epithelial cell culture medium
Yazar: ALPER ERTUĞRUL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLEK ÖZKAYA
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hidroksiklorokin = Hydroxychloroquine ; Hücre kültürü = Cell culture ; Kurkumin = Curcumin ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Retina = Retina ; TRPM2 = TRPM2

Özet:
Hidroksiklorokin (HCQ), malarya ve çeşitli inflamatuar hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. Bununla beraber HCQ, sitozolik reaktif oksijen türleri (SitROS) ve mitokondriyal ROS (MitROS) üretimlerinin aşırı artışı yoluyla retina pigment epitel hücrelerinin (ARPE-19) ölümüne neden olmaktadır. Geçici Reseptör Potansiyel Melastatin-2 (TRPM2) katyon kanalı SitROS ve MitROS gibi çeşitli uyaranlar tarafından aktive olmakla birlikte, kurkumin (CRC) tarafından inhibe edilmektedir. Biz bu çalışmada, ARPE-19 hücre modelinde HCQ ile indüklenen TRPM2 stimülasyonu, SitROS, MitROS, apoptozis ve hücre ölümü üzerinde CRC'nin modülatör etkisini araştırmayı amaçladık.
ARPE-19 hücreleri düşük glikozlu DMEM ortamında ekildi ve hücreler kontrol (CNT), CRC (5 M ve 24 saat), HCQ (60 M ve 48 saat) ve HCQ+CRC olmak üzere 4 gruba ayrıldı.
Hidrojen peroksit ile stimülasyon sonrasında HCQ grubunda hücre ölümü seviyesi (propidium iodide) ve apoptozis belirteçleri (kaspaz-3, kaspaz-8 ve kaspaz-9), oksidatif stres (lipid peroksidasyonu, SitROS ve MitROS), mitokondriyal zar depolarizasyonu (JC-1), hücre içi serbest Ca+2 (Fluo/3AM) floresans yoğunlukları artarken; CRC ve TRPM2 bloker (ACA ve karvakrol) tedavisi ile glutatyon ve glutatyon peroksidaz artışı yoluyla bu değerlerin seviyeleri azalmıştır. HCQ'ye bağlı retinal hücre sayısında ve hücre canlılığındaki azalma, CRC tedavisi ile artmıştır.
Sonuç olarak, ARPE-19 hücrelerinde HCQ aracılı aşırı Ca+2 girişi ve retinal toksisite TRPM2 kanalının uyarılmasıyla artarken, CRC tedavisi ile azaltılmıştır. CRC'nin, TRPM2 aktivasyonu ve HCQ tedavisine bağlı gelişen retinal oksidatif hasara karşı potansiyel bir terapötik antioksidan olduğu söylenebilir.

Abstract:
Hydroxychloroquine (HCQ) is used in the treatments of malaria and several inflammatory diseases. However, HCQ induces the retinal pigment epithelial cell (ARPE19) death via the excessive increase of cytosolic (cytROS) and mitochondrial (mitROS) free oxygen radical productions. Transient potential melastatin 2 (TRPM2) cation channel is stimulated by several stimuli, including the cytROS and mitROS, although it is inhibited by curcumin (CRC). We aimed to investigate the modulator action of CRC on the HCQ-induced TRPM2 stimulation, cytROS, mitROS, apoptosis and death in the retinal pigment epithelial cell (ARPE19) model. 
The ARPE19 cells were cultured in the DMEM medium with low glucose, and they were divided into four groups as control (CNT), CRC (5 M for 24h) HCQ (60 M for 48h), and CRC+HCQ. 
The levels of cell death (propidium iodide) and apoptosis markers (caspases-3, caspase-8, and caspase-9), oxidative stress (lipid peroxidation, cytROS, and mitROS), mitochondria membrane depolarization (JC-1), intracellular free Ca2+ (Fluo/3AM) fluorescence intensities were upregulated in the HCQ group after the stimulation of hydrogen peroxide, although their levels were downregulated via upregulation of glutathione and glutathione peroxidase by the treatments of CRC and TRPM2 blockers (ACA and carvacrol). The HCQ-induced decrease of retinal cell number and cell viability was increased by the treatments of CRC.
In conclusion, the HCQ-mediated overload Ca2+ influx and retinal oxidative toxicity were induced in the ARPE19 by the stimulation of TRPM2, although they were modulated by the treatment of CRC. CRC may be noted as a potential therapeutic antioxidant to the TRPM2 activation and HCQ treatment-induced retinal oxidative injury.