BMAl1'in omurilik hasarı sonrası sinir hücre rejenerasyonundaki rolü
The role of BMAL1 in nerve cell regeneration after spinal cord injury
Yazar: İREM ÇULHA TAŞKIN
Danışman: PROF. DR. ERTUĞRUL KILIÇ
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology

Özet:
Omurilik hasarı, inen duysal ve çıkan motor projeksiyonların bağlantısal bozulması sonucu meydana gelmektedir. Çeşitli fiziksel sakatlıklara ve ölüme yol açan patolojik durumlara eşlik edebileceğinden dolayı, omurilik hasarının iyileşmesi için nöronal hasarı en aza indirecek etkili tedavi yöntemleri gerekmektedir. Bmal1, sirkadiyen ritmin düzenlenmesinde rol oynayan pozitif düzenleyici bir transkripsiyon faktörüdür. Bu tez çalışmasında Bmal1'in protein seviyesi lentiviral vektörler vasıtasıyla baskılanarak kronik dönem omurilik hasarı sonrası doku atrofisine, fonksiyonel iyileşmeye, nöronal sağkalıma, hücre proliferasyonuna ve aksonal plastisiteye yönelik etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bmal1'in ifadesinin azaltılmasının fonksiyonel iyileşmeyi negatif yönde etkilediği görülmüştür. Kontrol grubuna göre Bmal1 ifadesi azaltılan grupta hasar sonrası 3. günden itibaren lokomotor aktivite, koordinasyon, gövde stabilizasyonu ve adımlamada azalma görülmüştür. Açık alan testi vasıtasıyla scRNA grubuna göre Bmal1 ifadesi azaltılan grupta hareketsizlik ve donma süresinde artış, rotasyon sayısında ise azalma olduğu tespit edilmiştir. Bmal1 gen ifadesinin baskılanması sonucu rostral omurilikte hasar bölgesinde atrofide artış görülmüştür. Prolifere olan hücre sayısında ise omurilik rostral ve kaudalinde dorsal boynuzda Bmal1 gen ifadesinin baskılanmasının azaltıcı bir etkisi olduğu görülmüştür. İstatistiksel olarak anlamlı olmasa da nöronal sağkalımı omurilik rostral ve kaudalinde dorsal boynuzda azalttığı,omurilik rostralinde aksonal plastisite üzerinde ise negatif etkide olduğu, elektromiyografi ölçümü sonuçlarında hemiplejik taraftaki gastrokinemius kası üzerinde uyarım sonrası sinyal iletimine ve kontraksiyona yönelik etkisi olmadığı gözlenmiştir. Sonuçlara göre, Bmal1 gen ifadesinin azaltılmasının omurilik hasarının dejeneratif etkilerini kuvvetlendirdiği ve kronik dönem omurilik hasarı sonrası etkisinin aydınlatılmasına katkı sağlaması beklenilmektedir.

Abstract:
Spinal cord injury is a traumatic central nervous system disorder that causes severe physical disability accompanied by neurological problems. Since these pathological conditions can accompany various physical disabilities and death, effective treatment methods that will minimize neuronal damage are required for spinal cord injury recovery. Bmal1 is a positive regulatory transcription factor involved in the regulation of circadian rhythm. In this thesis, it is aimed to investigate the effects of Bmal on atrophy, functional recovery, neuronal survival, cell proliferation and axonal plasticity after chronic spinal cord injury by suppressing the protein level by lentiviral vectors. It was observed that decreasing the expression of Bmal1 negatively affected functional recovery. Compared to the control group, the group with reduced Bmal1 expression had a decrease in locomotor activity, coordination, trunk stabilization and stepping from the third day after injury. The open field test results showed that there was an increase in immobility and freezing time and a decrease in the number of rotations in the group whose Bmal1 expression was reduced compared to the scRNA group. As a result of the suppression of Bmal1 gene expression, an increase in atrophy was observed in the rostral spinal cord. Cell proliferation showed a decrease in the rostral and caudal of the spinal cord dorsal horn. Although it was not statistically significant, it was observed that neuronal survival decreased in the dorsal horn rostral and caudal to the spinal cord, had a negative effect on axonal plasticity in the rostral spinal cord, and had no effect on post-stimulation signal transmission and contraction on the gastrocnemius muscle on the hemiplegic side in the electromyography measurement results. According to the results, it is expected that the reduction of Bmal1 gene expression strengthens the degenerative effects of spinal cord injury and contributes to the elucidation of its effects after chronic spinal cord injury.