Beyne hedeflendirilmiş kaspaz inhibitörleri ve bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF) taşıyan nanopartiküllerin hazırlanması, beyne geçişinin ve etkinliğinin değerlendirilmesi
Preparation of caspase inhibitors and basic fibroblast growth factor (bFGF) loaded nanoparticles, evaluation of transition and efficiency to the brain tissue
Yazar: SEÇİL ÇABAN
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Beyin = Brain ; Fibroblast büyüme faktörü = Fibroblast growth factor ; Kan beyin bariyeri = Blood brain barrier ; Kaspazlar = Caspases ; Kitosan = Chitosan ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Akut ve kronik nöronal hastalıkların tedavisinde, programlanmış hücre ölümününün inhibisyonu önemlidir. Bu süreci inhibe eden bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF) gibi nöropeptitler ve bu süreçte hücre ölümünü tetikleyen kilit enzim olan kaspazların inhibisyonunu sağlayan N-benziloksikarbonil-Asp(OMe)-Glu(OMe)-Val-Asp(OMe)-florometil keton (Z-DEVD-FMK) gibi spesifik kaspaz inhibitörleri önemli rol oynamaktadır. Ancak bu moleküller sistemik olarak uygulandıklarında kan beyin engelini (KBE) geçemezler. Bu nedenle, beyinde nöroproteksiyon sağlayan etken madde konsantrasyonuna ulaşabilmek amacıyla etkin bir taşıyıcı sistem tasarımına gerek duyulmaktadır. Bu amaçla polietilen-glikol ile modifiye edilen, serebral damarlarda bulunan tip 1 transferrin reseptörüne (TfR 1) hedeflendirilmiş monoklonal antikorla konjuge kitosan nanopartikülleri geliştirilmiştir. Geliştirilen nanopartiküllerin karakterizasyonları gerçekleştirildikten sonra farklı özellikte etken madde yüklenmiş bu nanopartiküllerin sistemik uygulamayı takiben beyne geçişi ve aktiviteleri incelenmiştir. Beyne geçişin tayini, nanopartiküllere floresans sinyal verebilen bir boya olan nil kırmızısı yüklenerek intravital floresans mikroskopisi ile nanopartiküllerin zamana karşı beyin dokusuna penetrasyonunun takibiyle gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde taşıyıcı sistemin beyne geçebildiği kanıtlanmıştır. Geçiş esnasında taşınan etken maddelerin aktivitesinin tayini için iskemi sonrasında nöroproteksiyonun belirteci olan infarkt hacim analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla her iki peptitin ayrı ayrı yüklendiği nanopartiküller uygulandıktan sonra fare beyinlerindeki infarkt hacmin deney gruplarına göre değişimi incelenmiştir. Sonuç olarak beyne geçen nanopartiküllerin her iki etken maddeyi de aktivitesini kaybetmeden taşıyabildiği ve geliştirilen nanopartikülerin nörolojik hastalıklar için ümit vaadeden bir taşıyıcı sistem olduğu bulunmuştur.

Abstract:
Inhibition of programmed cell death is important in the treatment of acute and chronic neuronal diseases. Neuropeptides as basic fibroblast growth factor (bFGF) that inhibits this process and caspase inhibitors (caspases are important enzymes in the apoptotic process) as N-benzyloxycarbonil-Asp(OMe)-Glu(OMe)-Val-Asp(OMe)-flouromethyl ketone (Z-DEVD-FMK) play important roles in the apoptotic process. But these molecules cannot pass through the blood brain barrier (BBB) when they applied systematically. Thus, design of an effective drug carrier system is needed to reach the efficient active substance concentration that provides neuroprotection in the brain. Chitosan nanoparticles which are poly ethylen glycole modified, targeted to the type I transferrin receptor stated in the cerebral vessels by conjugating of a monoclonal antibody are developed. After the systemic application, transporting to the brain and their activity are investigated for the nanoparticles which have been loaded with different active substances following the characterization of nanoparticles. The detection of transporting to the brain has done with determining the penetration of nile red, a fluorescence dye, loaded nanoparticles to the brain parenchyma by intravital fluorescence microscopy as a function of time. Thus it is proved that the carrier system was passing through the brain. After the ischemia infarct volume analysis, the indicator of neuroprotection, was performed for the activity assay of the substances passing BBB. For that purpose, after the administration of nanoparticles that loaded with each of two active substances, the alteration of the ischemia infarct volume versus the experimental group was determined. As a result, the nanoparticles which penetrated to the brain, has the ability of carrying both of the active substances without losing their activity and it was found that the nanoparticle system developed in this study is a promising carrier system for brain delivery.