Karbenoksolon disodyum içeren nanopartikül formülasyonlarının tasarımı ve kortikal yayılan depresyona bağlı migren tedavisindeki etkinliğinin değerlendirilmesi
Design of nanoparticle formulations containing carbenoxolone disodium and evaluation of their effectiveness on migraine treatment based on  cortical spreading depression
Yazar: TUĞBA ÇOPUR
Danışman: PROF. DR. LEVENT ÖNER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı / Biyofarmasötik ve Farmakokinetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Baş ağrısı = Headache ; Depresyon = Depression ; Karbenoksolon = Carbenoxolone ; Migren hastalıkları = Migraine disorders ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nörolojik hastalıklar = Neurological diseases ; İlaç formülleri = Formularies ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers ; İlaç üretimi = Drug production

Özet:
Nörolojik hastalıklar arasında en yaygın görülen hastalıklardan olan migren üzerinde son zamanlarda yapılan çalışmalarda aurayı takip eden baş ağrısının nedeni olarak Kortikal Yayılan Depolarizasyon Dalgalarının nöronal hücre membran kanal proteinlerinden Panneksin-1 mega kanallarının geçici olarak açılmasına neden olması ve bu durumun inflamatuar yanıtın artarak trigeminovasküler sistemi uyarması olduğu gösterilmiştir. Karbenoksolon (CBX) gibi bazı inhibitörlerin bu kanalları inhibe ederek migrende ağrıyı giderme potansiyeli olduğunun keşfedilmesi bu hastalıkta profilaktik amaçlı ilaç keşfi için umut olmuştur. Bu tez çalışmasının amacı, Kan Beyin Engelini geçemeyen bir molekül olan CBX disodyumun yüzey etkin madde kaplı poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) nanopartikül formülasyonu halinde bu engeli aşarak migren profilaksisi için etkili bir tedavi seçeneği oluşturup oluşturmayacağının araştırılmasıdır. Bunun için nanopartikül formülasyonları Merkezi Kompozit Tasarım ve Yapay Sinir Ağları modelleri ile tasarlanarak, in vitro karakterizasyon ve hücre kültürü çalışmaları gerçekleştirilmiş ve Kortikal Yayılan Depolarizasyon (KYD)'a bağlı migren modelinde in vivo etkinliği değerlendirilmiştir. Taramalı Elektron Mikroskopisi ile gerçekleştirilen değerlendirme sonucunda, CBX disodyum yüklü nanopartiküllerin küresel şekle ve pürüzsüz bir yüzeye sahip olduğu belirlenmiştir. CBX disodyum yüklü nanopartiküllerden yüklenen ilacın tamamı 24 saat içinde salınmıştır.  Hücre kültürü çalışmalarında geliştirilen tüm formülasyonların insan serebral mikrovasküler endotel hücre dizisi (hCMEC/D3) üzerinde sitotoksik olmadığı tespit edimiştir. Buna ilaveten in vivo çalışmalarda KYD modelinde intraperitoneal olarak uygulanan CBX disodyum içeren nanopartikül formülasyonlarının serbest ilaç çözeltisi ile karşılaştırıldığında daha etkin olduğu bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Nörolojik hastalıklar, migren, karbenoksolon, PLGA
nanopartikül

Abstract:
Recent studies on migraine, one of the most common diseases among neurological diseases, have shown that cortical spreading depolarization waves, cause transient opening of Pannexin-1 mega channels from neuronal cell membrane channel proteins, resulting in an inflammatory response exciting trigeminovascular system, as the cause of headache following aura. Some inhibitors such as carbenoxolone (CBX) have been found to have the potential for relieving pain in migraine by inhibiting these channels. The aim of this thesis is to determine whether CBX disodium, a molecule that cannot pass the Blood Brain Barrier, will be an effective treatment option for migraine prophylaxis by crossing this barrier in the form of surfactant coated poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticle formulation. For this, nanoparticle formulations were designed with Central Composite Design and Artificial Neural Networks models, in vitro characterization and cell culture studies were performed and the in vivo effectiveness in the migraine model related to CSD was evaluated. As a result of the evaluation performed by Scanning Electron Microscopy, it was determined in nanoparticles loaded with CBX disodium had a spherical shape and a smooth surface. The drug was released from CBX disodium loaded nanoparticles within 24 hours. All formulations developed were found to be non-cytotoxic on the Human Cerebral Microvascular Endothelial Cell Line (hCMEC/D3) in cell culture studies. In addition, in vivo studies, it has been found that nanoparticle formulations containing CBX disodium, which are administered intraperitoneally in the CSD model, are more effective compared to the free drug solution.

Keywords: Neurological diseases, migraine, carbenoxolone, PLGA nanoparticle.