Deneysel Parkinson hastalığı modelinde BRCC3 gen nakavtının otofaji ve endoplazmik retikulum stresi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of BRCC3 gene knockout on autophagy and endoplasmic reticulum stress in experimental Parkinson's disease model
Yazar: ÇEVİK GÜREL
Danışman: PROF. DR. ALTUĞ YAVAŞOĞLU
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Parkinson Hastalığı (PH), altmış yaş ve üzerindeki dünya popülasyonun yaklaşık %1-3'ünü etkileyen yaygın nörodejeneratif bir hastalıktır. Yapılan araştırmalar, temel işlevi hücre içerisinde fonksiyonunu yitirmiş ve/veya yanlış katlanmış proteinlerin yıkımı olan ubikuitin proteazom sistem (UPS) ve otofaji mekanizmalarında meydana gelen aksamaların PH ile ilişkili α-sinüklein agregasyonu, nöroinflamasyon ve endoplazmik retikulum stresi (ERS) gibi biyolojik süreçleri tetiklediğini göstermiştir. 
Bu tez çalışmasının temel amacı, UPS ve inflamazom aktivasyonu süreçlerinin regülasyonunda görev aldığı bilinen BRCC3 (BRCA1-/BRCA2-containing complex 3) geni nakavtının, rotenon ile oluşturulan in vitro ve in vivo PH modellerinde otofaji ve ERS üzerine etkilerinin araştırılmasıdır. 
Bu amaç doğrultusunda sıçan embriyolarından elde edilen primer dopaminerjik nöron hatlarında oluşturulan in vitro PH modelinde niozom-siRNA kompleksi ile gerçekleştirilen BRCC3 gen nakavtının etkileri eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-qPCR) analizleri ile araştırılmış ve bu analizlerden elde edilen bulgular BRCC3 gen nakavtının otofaji ve ERS'de görevli genlerin mRNA ekspresyonlarının düzenlenmesi yoluyla dopaminerjik nöronlarda koruyucu bir etki oluşturduğunu göstermiştir. 
Tez çalışması kapsamında, rotenon enjeksiyonu ile sıçanlarda oluşturulan in vivo PH modelinde niozom-siRNA kompleksi ile gerçekleştirilen BRCC3 gen nakavtının etkileri ise davranış deneyleri, histokimya, immünohistokimya, biyokimya ve RT-qPCR analizleri ile değerlendirilmiştir. Bu analizlerden elde edilen bulgular, in vitro analizlerdeki bulgulara benzer şekilde BRCC3 gen nakavtının otofaji ve ERS'de görevli genlerin mRNA ekspresyonlarının düzenlenmesi ve antioksidan sistemin yeniden aktivasyonu yoluyla koruyucu bir etki oluşturduğunu böylelikle rotenon maruziyetine bağlı olarak ortaya çıkan histopatolojik değişiklikleri ve motor fonksiyon defektlerini hafiflettiğini ortaya koymaktadır. 
Sonuç olarak, in vitro ve in vivo PH modellerinde BRCC3 gen nakavtının otofaji ve ERS üzerindeki etkinliğinin araştırıldığı tez çalışmamız kapsamında elde ettiğimiz bulgular BRCC3'ün PH tedavisinde potansiyel bir terapötik hedef olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Parkinson's Disease (PD) is a common neurodegenerative disorder affecting approximately 1-3% of the global population aged sixty and above. Studies indicates that disruptions in the ubiquitin-proteasome system (UPS) and autophagy mechanisms, responsible for the degradation of misfolded or malfunctioning proteins within cells, triggers PD-associated biological processes such as α-synuclein aggregation, neuroinflammation, and endoplasmic reticulum stress (ERS).
The main purpose of this thesis study is to investigate the effects of BRCC3 (BRCA1-/BRCA2-containing complex 3) gene knockout, which is known to be involved in the regulation of UPS and inflammasome activation processes, on autophagy and ER stress in in vitro and in vivo PD models created with rotenone. In pursuit of this purpose, the effects of BRCC3 gene knockout performed with niosome-siRNA complex in the in vitro PD model created in primary dopaminergic neuron lines obtained from rat embryos were investigated by simultaneous polymerase chain reaction (RT-qPCR) analyses, and the findings obtained from these analyzes showed that BRCC3 gene knockout affects autophagy and It has been shown that genes involved in ERS have a protective effect on dopaminergic neurons by regulating their mRNA expression.
Within the scope of the thesis study, the effects of BRCC3 gene knockout performed with niosome-siRNA complex on the in vivo PD model created in rats by rotenone injection were evaluated with behavioral experiments, histochemistry, immunohistochemistry, biochemistry and RT-qPCR analyses. The findings from these analyses, similar to those in the in vitro studies, demonstrate that BRCC3 gene knockout exerts a protective effect by regulating the mRNA expressions of genes involved in autophagy and ERS and reactivating the antioxidant system, thereby alleviating histopathological changes and motor function defects resulting from rotenone exposure.
In conclusion, the findings we obtained within the scope of our thesis study, in which the effect of BRCC3 gene knockout on autophagy and ERS in in vitro and in vivo PD models were investigated, show that BRCC3 may be a potential therapeutic target in the treatment of PD.