Pirolokinolin kinon'un (PQQ) SH-SY5Y hücre hattı üzerinde anti-Alzheimer etkilerinin araştırılması
Investigation of anti-Alzheimer effects of pyrroloquinoline quinone (PQQ) on SH-SY5Y cell line
Yazar: CANAN BAĞCI TAN
Danışman: DOÇ. DR. ASLI SEMİZ
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Alzheimer hastalığı (AH) nöropatolojik olarak β-amiloid plaklarının (APP) birikmesi, hücre içi nörofibriler düğümler ve beyindeki nöronların kaybı ile karakterizedir. AH'nin nedeni belirsiz olmasına rağmen birkaç araştırmada, bazı genlerin AH'nin artmasında ve patogenezinde önemli ölçülerde etkili olduğu görülmektedir. Pirolokinolin kinon (PQQ), metoksatin olarak da bilinen bir redoks kofaktörüdür. Hücre kültürü deneylerinde ve insan hastalıklarının hayvan modellerinde temel bir besin maddesi, antioksidan ve redoks modülatörü olarak işlev gördüğü bilinmektedir. Son yapılan çalışmalar PQQ'nun nöroprotektif aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. PQQ'nun inme modelinde nöronal hücre ölümünü önlediği bildirilmiştir. Bu çalışmada, insan nöroblastom hücre hattında (SH-SY5Y) PQQ'nun anti-Alzheimer etkinlikleri araştırılmıştır. Bileşiğin SH-SY5Y hücreleri üzerinde EC05 ve EC10 dozları belirlendi. Her gene qRT-PCR analizi yapılması için hücrelere belirlenen dozlarda PQQ uygulanarak total RNA izole edildi. Bileşiğin APP, CD2AP, PSEN1, PSEN2, SORL1, APOE, BIN1, CLU, MMP9, PICALM, CR1, MS4A1 ve ABCA7 ekspresyon seviyesi üzerindeki etkisi analiz edildi. PQQ bileşiğinde bu bağlamda PSEN1 ve PSEN2 mRNA ekspresyon düzeylerinde 3,102 μM doz uygulamasında sırayla 4,18 kat ve 4,77 kat anlamlı artma görüldü. Ayrıca yine aynı genlerin ekspresyon düzeylerinde 5,0054 μM doz uygulamasında sırayla 4,44 kat ve 22,9 kat artma meydana geldi. Benzer şekilde CLU, ABCA7 ve CR1 genlerinin mRNA düzeylerinde 3,102 μM doz uygulamasında sırasıyla 3,97 kat, 9,84 kat ve 8,69 kat anlamlı artma görülürken, aynı genlerin ekspresyon düzeylerinde 5,0054 μM doz uygulamasında sırayla 5,68 kat, 12,71 kat ve 5,65 kat artış görüldü. Bunun yanında BIN1 ve MMP9 genlerinin mRNA ekspresyon düzeylerinde 3,102 μM doz uygulamasında sırasıyla 10,06 kat ve 2,6 kat anlamlı azalma ile 5,0054 μM doz uygulamasında sırayla 7,24 kat ve 4,27 kat anlamlı azalış görüldü. Alzheimer hastalığı ile ilişkili genlerin sonuçlarına göre PQQ'nun terapötik potansiyeli olduğunu söyleyebiliriz.

Abstract:
Alzheimer's disease (AD) is neuropathologically characterized by accumulation of β-amyloid plaques (APP), intracellular neurofibrillary tangles, and loss of neurons in the brain. Although the cause of AD is unclear, few studies suggest that certain genes are significantly involved in the increase and pathogenesis of AD. Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a redox cofactor, also known as methoxatin. It is known to function as an essential nutrient, antioxidant, and redox modulator in cell culture experiments and animal models of human diseases. Recent studies have shown that PQQ has neuroprotective activity. It has been reported that PQQ prevents neuronal cell death in a stroke model. In this study, the anti-Alzheimer's activities of PQQ in the human neuroblastoma cell line (SH-SY5Y) were investigated. EC05 and EC10 doses of the compound were determined on SH-SY5Y cells. For qRT-PCR analysis of each gene, total RNA was isolated by applying PQQ to the cells at determined doses. The effect of the compound on the expression level of APP, CD2AP, PSEN1, PSEN2, SORL1, APOE, BIN1, CLU, MMP9, PICALM, CR1, MS4A1, and ABCA7 was analyzed. In this context, PSEN1 and PSEN2 mRNA expression levels in PQQ compound increased 4.18 fold and 4.77 fold, respectively, at a dose of 3.102 μM. In addition, the expression levels of the same genes increased 4.44 fold and 22.9 fold, respectively, in the application of 5.0054 μM dose. Similarly, while the mRNA levels of CLU, ABCA7 and CR1 genes were significantly increased by 3.102 μM dose application, 3.97 fold, 9.84 fold and 8.69 fold, respectively, the expression levels of the same genes were increased 5.68 fold, 12.71 fold and 5.65 fold, respectively, at 5.0054 μM dose. In addition, the mRNA expression levels of BIN1 and MMP9 genes decreased 10.06 fold and 2.6 fold, respectively, at the 3.102 μM dose, and 7.24 fold and 4.27 fold, respectively, at the 5.0054 μM dose. According to the results of the genes associated with Alzheimer's disease, we can say that PQQ has therapeutic potential.