Sıçanlarda periferik iskemi/reperfüzyon zedelenmesinde mTOR yolunun katkısının apopitotik süreçle ilişkilendirilerek araştırılması /
Yazar: ZARİFE PİRE
Danışman: PROF. DR. SEYHAN ŞAHAN FIRAT
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Mammalian target of rapamycin = Mammalian target of rapamycin ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Sıçanlar = Rats ; İskemi = Ischemia

Özet:
Çalışmamızda, rapamisinin memelilerdeki hedefi (mammalian target of rapamycin; mTOR)'nin spesifik bir inhibitörü olan rapamisin kullanılarak, sıçanlarda periferik iskemi/ reperfüzyon (İ/R)'a bağlı gelişen organ zedelenmesinde ortaya çıkan oksidatif stres üzerinde oluşturabileceği değişiklikler sonucu önleyip önleyemeyeceği apopitotik süreçle ilişkilendirilerek araştırıldı. Sıçanlar 4 gruba ayrıldı: (1) Kontrol, (2) İ/R, (3) Rapamisin (1 mg/kg, i.p.), (4) İ/R + rapamisin. Kontrol grubundaki hayvanlara serum fizyolojik enjeksiyonu dışında herhangi bir işlem uygulanmadı. İ/R ve İ/R+ rapamisin gruplarındaki sıçanların her iki bacağına trochanter major düzeyinde 4 saat iskemi ve ardından 4 saat reperfüzyon uygulandı. Kontrol ve rapamisin grubundaki sıçanlara herhangi bir işlem uygulanmadı. Deneyler sonunda sakrifiye edilen sıçanlardan kan, gastrokinemius kası ve böbrek dokuları izole edildi. İzole edilen bu dokulardan doku homojenatları hazırlanarak, bu homojenatlarda ribozomal protein S6 (ribosomal protein S6; rpS6), ökaryotik başlatma faktörü 4E (eIF4E)- bağlanma proteini 1 (eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E)- binding protein 1; 4E-BP1), kaspaz-3, B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) ve Bcl-2-associated X (Bax) protein ekspresyonları ve/veya fosforilasyonları ile total antioksidan kapasite (TAK) düzeyleri ile nikotinamid adenin dinükleotid fosfat (NADPH) oksidaz etkinlikleri ölçüldü. İ/R uygulaması ile rpS6 ve 4E-BP1 protein ekspresyonları değişmezken fosforilasyonlarında artma, Bcl-2 protein ekspresyonunda azalma, kaspaz-3 ve Bax protein ekspresyonlarında ve NADPH okdidaz etkinliğinde artma gözlendi. Ek olarak, İ/R uygulaması serum TAK düzeylerinde azalma gösterdi. İ/R'nin neden olduğu tüm bu değişiklikler rapamisin ile geri çevrildi. Bulgularımız, sıçanlarda periferik İ/R'ye bağlı böbrek ve gastrokinemius kasında gelişen zedelenmelerde mTOR/4E-BP1 yolu etkinliğindeki artışın oksidatif stres faktörleri ile tetiklenen apopitotik sürece katkıda bulunduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: mTOR, apopitoz, oksidatif stres, iskemi/reperfüzyon, 4E-BP1, sıçan.

Abstract:
In this project, mammalian target of rapamycin (mTOR), was investigated by correlating with the apoptotic process in which rats could prevent oxidative stress caused by peripheral ischemia/reperfusion (I/R) induced organ damage by using rapamycin which is a specific inhibitor of mTOR. In the context of this project, the rats were divided into 4 groups: (1) Control, (2) I/R, (3) rapamycin (1 mg/kg, i.p.), (4) I/R + rapamycin. The animals in the control group did not undergo any treatment other than saline injection. I/R and I/R + rapamycin groups, both legs of rats were applied at trochanter majör level for 4 hours and then, reperfusion for 4 hours. In control and rapamycin groups, any procedure was not applied. After the experiments, blood, gastrocnemius muscle and renal tissues were isolated from sacrificed rats. By preparing tissue homogenates from isolated tissues, ribosomal protein S6 (rpS6), eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E)- binding protein 1 (4E-BP1), caspase-3, B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) and Bcl-2-associated X (Bax) protein expressions and/or phosphorylation and total antioxidant capacity (TAC) levels and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase activity were measured. While rpS6 and 4E-BP1 protein expressions did not change with I/R administration, their phosphorylation increased, Bcl-2 protein expression decreased, caspase-3 and Bax protein expressions and NADPH okdidase activity increased. Additionally, I/R administration showed decreased serum TAC levels. All these changes caused by I/R were reversed with rapamycin. Our results show that the increase in mTOR/4E-BP1 activity in peripheral injury due to peripheral I/R in rats contributes to apoptotic process induced by oxidative stress factors.
Keywords: mTOR, apoptosis, oxidative stress, ischemia / reperfusion, 4E-BP1, rat.