Nöronal hücre kültürlerinde vinposetin, levosimendan ve ibudilast'ın amiloid beta peptid ile inhibe edilen sirtuin-1'e etkileri
The effects of vinposetine, levosimendan and ibudilast on sirtuin-1 inhibited by amyloid beta peptides in neuronal cell cultures
Yazar: KÜBRA SAYGISEVER FAİKOĞLU
Danışman: PROF. DR. SİBEL ÖZYAZGAN ; PROF. DR. EMİNE PELİN KELİCEN UĞUR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Farmakoloji ve Klinik Farmakoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Enzim inhibitörleri = Enzyme inhibitors ; Hücre kültürü = Cell culture ; Levosimendan = Levosimendan ; Nöronlar = Neurons ; Otofaji = Autophagy ; Sirtuin-1 = Sirtuin-1 ; Vinposetin = Vinpocetine ; İbudilast = Ibudilast

Özet:
Çalışmada amaç; AH'nin mekanizmasının daha iyi anlaşılması ve etkin tedavi yaklaşımlarının oluşturulması için ön çalışma niteliğindeki bu projeyle sirtuin-1 ile PDE arasındaki olası bir ilişkiyi in vitro yöntemlerle aydınlatmaktır. Nörodejeneratif hastalıklardan Alzheimer hastalığı (AH), bilişsel fonksiyonların azaldığı ve demansın gözlendiği, beyinde nörofibriler yumakların oluşumu ve amiloid-beta (Aβ) peptidlerin birikimi ile karakterize, nöron kaybı ve inflamasyonun eşlik ettiği bir hastalıktır. Yapılan çalışmalarda Alzheimer hastalığı patolojisi ile otofaji yolakları arasında da sıkı bir ilişki olduğu gözlenmektedir. Sirtuinler (SIRT) gen transkripsiyonunun sessiz bilgi düzenleyicileri olarak bilinirler ve hücresel immünitede, otofaji indüksiyonunda, apoptozisin inhibisyonunda, oksidatif streste ve inflamasyonun baskılanmasında rolleri bulunmaktadır. Çalışmamızda AH'nın patogenezinden sorumlu nörotoksik protein Aβ25-35 uygulanan fare hipokampal nöron (HT-22) hücre kültürlerinde PDEİ'lerden vinposetin (VİN), levosimendan (LEV) ve ibudilastın (İB) hücre canlılığı ve korunmasında rol alan sirtuin-1 (SIRT1) ekspresyonuna ve bazı otofaji proteinlerine olan etkilerini değerlendirdik. Elde ettiğimiz bulgulara göre, HT-22 hücre hatlarında, Aβ25-35 (5 μM) uygulaması, SIRT-1 ekspresyonunda azalmaya neden olmuş, Aβ25-35 ile eş zamanlı PDEİ uygulaması, SIRT-1 ekspresyonundaki bu azalmayı geri çevirmiştir. Otofaji proteinlerinden ATG5, beklin-1 (BECN1) ve otofaji belirteci LC3II'nin de ekspresyonları Aβ25-35 uygulaması ile azalmış, Aβ25-35 ile eş zamanlı PDEİ uygulaması, bu azalmayı geri döndürmüştür. PDEİ olan Vinposetin, Levosimendan ve İbudilast'ın Aβ hasarı sırasında farmakolojik etkisini, SIRT1, ATG5, BECN1, aktif AMPK (p-AMPK), aktif mTOR (p-mTOR) ve LC3II gen ekspresyonlarını değiştirerek gösterdiği sonucuna varabiliriz.

Anahtar Kelimeler: Fosfodiesteraz enzim inhibitörleri, Alzheimer hastalığı, sirtuin-1, otofaji

Abstract:
The aim of this project, which is a preliminary study to understand the mechanism of AD better and to establish effective treatment approaches that to elucidate a possible relationship between sirtuin-1 and PDE in vitro method. Alzheimer's disease (AD), a neurodegenerative disease, is characterized by decreased cognitive functions and dementia with the formation of neurofibrillary tangles in the brain and accumulation of amyloid-beta (Aβ) peptides that accompanied by neuronal loss and inflammation. Studies have shown that there is a close relationship between Alzheimer's disease pathology and autophagy pathways. Sirtuins (SIRT) are known as silent information regulators of gene transcription and have a role in cellular immunity, autophagy induction, apoptosis inhibition, oxidative stress and suppression of inflammation. Sirtuin-1 (SIRT1), which is involved in cell viability and protection of PDEIs, vinposetin (VIN), levosimendan (LEV) and ibudilast (IBT) in mouse hippocampal neuron (HT-22) cell cultures treated with neurotoxic protein Aβ25-35 which is responsible for the pathogenesis of AD and have effects on some autophagy proteins. According to our findings, the application of Aβ25-35 (5 μM) in HT-22 cell lines caused a decrease in SIRT-1 expression and concurrent administration of PDEI with Aβ25-35 , reversed this decrease in SIRT-1 expression. Expression of autophagy proteins ATG5, beklin-1 (BECN1) and autophagy marker LC3II also decreased with Aβ25-35 administration also concomitant administration of PDEI with Aβ25-35 reversed this decrease. We can conclude that PDEI, Vinposetin, Levosimendan and Ibudilast show pharmacological effect during Aβ injury by altering SIRT1, ATG5, BECN1, active AMPK (p-AMPK), active mTOR (p-mTOR) and LC3II gene expressions.

Key Words: Phosphodiesterase enzyme inhibitors, Alzheimer's disease, sirtuin-1, autophagy