Darbepoetin tedavisinin Apolipoprotein E yetmezlikli (Apoe knock-out) farelerde ateroskleroz gelişimindeki rolü ve aterosklerozda protein değişikliklerinin incelenmesi
The role of darbepoetin treatment on improvement of atherosclerosis in Apolipoprotein E knock-out (apoe knock-out) mice and proteomic analysis of differential protein expression in atherosclerosis
Yazar: EVRİM ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. TOMRİS ÖZBEN
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Ateroskleroz = Atherosclerosis ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Ateroskleroz ve aterosklerozla ilişkili komplikasyonlar tüm dünyada ölümlerin en önemli sebebi olarak bilinmektedir. İnflamasyon, artmış oksidatif stres ile ilişkili vasküler hasar, endoteliyal disfonksiyonu ilerletirken aterosklerotik lezyonlara neden olur. Uzun etkili bir eritropoietin türevi olan darbepoetin, endoteliyal hasar ve ateroskleroz için potansiyel terepatik bir ajan olabilir.Bu çalışmada genetik olarak manuple edilmiş ApoE-/- fareler ateroskleroz modeli olarak kullanıldı. ApoE-/- farelerde ateroskleroz ve plak oluşumu histolojik olarak görüntülendi. Aterosklerozun erken ve ilerlemiş döneminde düşük doz darbepoetin tedavisi (0.1 mikrogram/kg) intraperitonal olarak uygulandı. Darbepoetin tedavisi alan gruplardan elde edilen sonuçlar salin uygulanan grupların sonuçları ile karşılaştırıldı.Lipid profili (kolesterol, trigliserid), inflamasyon (CRP, IL-6 ve histamin), endotelyal hasar (ICAM-1 ve selektin) ve oksidatif stres belirteçleri aterosklerotik grupta kontrol grubuna kıyasla anlamlı olarak yüksek bulundu. Darbepoetin tedavisinin hem erken hem de ileri aterosklerozda lipid profili, inflamasyon, endotelyal hasar belirteçleri üzerine anlamlı etkisi olmadığı gösterildi. Bunun yanında, darbepoetin-a tedavisi 8-isoprostan ve protein karbonil gruplarının serum düzeylerinde anlamlı artışa yol açtı.C57BL/6 ve ApoE-/- farelerin serum örneklerinin proteomik analizi yüzeyi genişletilmiş lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanlı kütle spektrometresi (SELDI-TOF- MS) ile yapıldı. Proteomik sonuçlara göre, C57BL/6 ve ApoE-/- farelerin serum örneklerinde 107 peptid/protein kümesinin istatistiksel olarak farklı olduğu tespit edildi. Serum proteomik analizler ayrıca darbepoetin-a ile tedavi edilen ve edilmeyen ApoE-/- fare gruplarında yapıldı. 145 peptid/protein kümesinin darbepoetin-a tedavisi alan ve almayan aterosklerotik gruplar arasında istatistiksel olarak farklı ekspresyon gösterdiği bulundu.ApoE-/- farelerde, uzun dönem darbepoetin-a tedavisinin, lipid profili, inflamasyon ve endotelyal hasara etki etmezken, oksidatif stresi anlamlı azalttığı belirlendi. Diğer yandan, ateroskleroz gelişimde serum protein profilinde meydana gelen değişiklikler, aterosklerozun erken tanısında yeni biomarkır keşfine ışık tutucu niteliktedir.

Abstract:
Atherosclerosis and atherosclerosis related complications are the major cause of morbidity and mortality in the world. Vascular injury in response to inflammation, enhanced oxidant stress promotes endothelial dysfunction and leads to atherosclerotic lesions. Low-dose treatment with the long-acting recombinant human erythropoietin analogue darbepoetin-alpha may be a potential therapeutic tool for endothelial injury and atherosclerosis.ApoE-/- mice were used as atherosclerotic mice model in this study. Atherosclerosis and plaque formation were monitored histochemically.Darbepoetin-alpha was injected intraperitoneally at a dose of 0.1 microgram/kg in early and late stage of atherosclerosis. The results of this group were compared with the results of control group that injected salin instead of darbepoetin-alpha.The levels of lipid profile (total cholesterol, triglyceride), inflammatory (CRP, IL-6 and histamine), endothelial injury (ICAM-1 and selectin) and oxidative stress markers (lipid peroxidation and protein oxidation) were significantly increased in atherosclerotic groups when compared to control group. It was shown that darbepoetin-alpha had no significant effects on serum lipid profile, or markers of inflammation and endothelial injury. However, darbepoetin-alpha significantly decreased 8-isoprostane levels and protein carbonyl content in atherosclerotic groups.Serum proteomic analyses were performed using surface- enhanced laserdesorption/ionization-time of flight mass spectrometry (SELDI-TOF- MS). Proteomic analysis of serum samples of C57BL/6 and ApoE-/- mice showed that a total of 107 peptid/protein clusters were significantly changed. Serum proteomic analyses were also performed in the darbepoetin-treated and non-treated ApoE-/- mice groups. 145 peptid/protein clusters had statistically significant differences in their peak intensities between the darbepoetin-alpha treated and non-treated groups.Long term darbepoetin-alpha treatment reduced oxidative stress in ApoE-/- mice, but not lipid profile, inflammation and endothelial injury. On the other hand proteomic study contributes to understanding the changes in serum peptid/protein profiles during atherosclerosis development and may inform discovery of new biomarkers for early diagnosis of atherosclerosis.