Parakuat ile oksidatif stres oluşturulan farelerde embriyo implantasyonunda sirtuin 1'in rolünün araştırılması
Investigation of the role of sirtuin 1 in embryo implantation in mice paraquat induced oxidative stress
Yazar: KÜBRA AKSU
Danışman: DOÇ. DR. NURAY ACAR AYDEMİR
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Embriyo implantasyonu = Embryo implantation ; Embriyo implantasyonu = Embryo implantation ; Fareler = Mice ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Paraquat = Paraquat ; Süperoksit dismutaz = Superoxide dismutase ; Transkripsiyon faktörleri = Transcription factors

Özet:
Amaç: İmplantasyon embriyonun maternal uterusa yerleşme sürecidir. Zigotun blastosiste gelişmesi ve uterusun reseptif hale gelmesinin senkronize olması kritik öneme sahiptir. Sirtuinler, yüksek derecede korunmuş histon/protein deasetilazlardır. Sirtuin 1 oksidatif strese direnç, apoptoz, yaşlanma, inflamasyon gibi süreçlerde rol alır. Sirtuin 1 bu fonksiyonları FoxO gibi transkripsiyon faktörlerini deasetile ederek gerçekleştirir. Parakuat, oksidatif stres oluşturan bir ajandır. Çalışmamızda parakuat ve Sirtuin 1 aktivatörü SRT1720 uygulanan gebe farelerde Sirtuin 1, FoxO1 ve FoxO1'in ekspresyonunu düzenlediği antioksidan olan MnSOD miktarını belirlemeyi amaçladık.
Yöntem: Gebeliğin 5. günündeki Balb/C ırkı farelerle kontrol, vehicle, parakuat, SRT1720 ve SRT1720 + parakuat grupları şöyle oluşturuldu: hiçbir enjeksiyonun yapılmadığı kontrol grubu, gebeliğin 1-4. günlerinde SRT1720 ve parakuatın çözücülerinin enjekte edildiği vehicle grubu, gebeliğin 4. günü 30 mg/kg parakuatın enjekte edildiği parakuat grubu, gebeliğin 1-4. günlerinde 50 mg/kg SRT1720'nin enjekte edildiği SRT1720 grubu, gebeliğin 1-4. günlerinde 50 mg/kg SRT1720 ile gebeliğin 4. gününde 30 mg/kg parakuatın enjekte edildiği SRT1720 + parakuat grubu. Tüm gruplardaki fareler gebeliğin 5. günü sabahı Chicago mavisi enjeksiyonundan sonra sakrifiye edilerek implantasyon ve inter-implantasyon bölgeleri ile uterus dokuları alındı. Bu dokularda immünohistokimya ve Western blot ile FoxO1, Sirtuin 1; Western blot ile asetile lizin; ELISA ile ROT/RNT ve MNSOD miktarları belirlendi.
Bulgular: Sirtuin 1 nükleer, FoxO1 hem nükleer hem sitoplazmik ekspresyon göstermiştir. Parakuat uygulanan farelerde implantasyon gerçekleşmemiştir. SRT1720 uygulanan gruplarda Sirtuin 1 ve FoxO1 ekspresyonları artmıştır. SRT1720 uygulanan gruplarda Sirtuin 1 aktivasyonuna bağlı FoxO1 deasetilasyonu sonucunda MnSOD miktarı artarak ROT/RNT miktarını azaltmıştır. 
Sonuç: Parakuat ve SRT1720'nin birlikte uygulandığı farelerin bazılarında MnSOD artışının ROT/RNT'yi ortadan kaldırmasıyla embriyo implantasyonu gerçekleşmiştir. Ancak implantasyon gerçekleşen fare sayısının ve implantasyon bölge sayılarının kontrolden az olması SRT1720 konsantrasyonunun yetersiz olduğunu düşündürmüştür.

Anahtar Kelimeler: İmplantasyon, Oksidatif stres, Sirtuin 1, FoxO1, MnSOD

Abstract:
Objective: Implantation is process of embryo placement in maternal uterus. Synchronization of development of zygote to blastocyst and uterus becomes receptive are critical. Sirtuins are highly conserved histone/protein deacetylases. Sirtuin1 is involved in processes such as resistance to oxidative stress, apoptosis, aging and inflammation. Sirtuin1 performs these functions by deacetylating transcription factors such as FoxO. Paraquat is an oxidative stress generating agent. We aimed to determine amount of Sirtuin1, FoxO1 and antioxidant MnSOD regulated by FoxO1 in pregnant mice treated with paraquat and Sirtuin1 activator SRT1720.
Method: On 5th day of pregnancy, control, vehicle, paraquat, SRT1720 and SRT1720+paraquat groups formed by Balb/C mice were as follows: control group with no injection; vehicle group SRT1720 and paraquat solvents injected on days 1-4 of pregnancy; paraquat group injected with 30 mg/kg of paraquat 4th day of pregnancy, SRT1720 group injected with 50 mg/kg SRT1720 on days 1-4 of pregnancy; SRT1720+paraquat group injected with 50 mg/kg SRT1720 on days 1-4 of pregnancy and 30 mg/kg paraquat on 4th day of pregnancy. Mice in all groups were sacrificed after Chicago blue injection on day 5 morning of pregnancy, implantation and inter-implantation sites, uteri were taken. FoxO1 and Sirtuin1 were detected with immunohistochemistry and Western blot; acetylated lysine were detected with Western blot; ROS/RNS and MnSOD were detected with ELISA.
Results: Sirtuin1 showed nuclear, FoxO1 showed both nuclear and cytoplasmic expression. There was no implantation in paraquat group. Sirtuin1 and FoxO1 expressions were increased in SRT1720 treated groups. As a result of FoxO1 deacetylation due to Sirtuin1 activation in SRT1720 treated groups, increased MnSOD caused ROT/RNT decrease.
Conclusion: In some of mice treated with paraquat and SRT1720, embryos implanted with increase of MnSOD by eliminating ROT/RNT. However, number of implanted mice and number of implantation sites were significantly lower than control, suggesting that SRT1720 concentration was insufficient.


Anahtar Kelimeler: İmplantasyon, Oksidatif stres, Sirtuin 1, FoxO1, MnSOD