Lipopolisakkarit ile farelerde oluşturulan inflamatuvar hiperaljeziye NLRP3 inflamazomunun katkısının araştırılması
Investigation of the contribution of NLRP3 inflammasome to lipopolysaccharide-induced inflammatory hyperalgesia in mice
Yazar: ABDURRAHMAN DOLUNAY
Danışman: PROF. DR. BAHAR TUNÇTAN
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Fareler = Mice ; Hiperestezi = Hyperesthesia ; Kaspazlar = Caspases ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Nükleer faktör-kappa B = Nuclear factor-kappa B ; Serbest radikaller = Free radicals ; İnflamazom = Inflammasome ; İnterlökin 1 = Interleukin 1

Özet:
Bu çalışmada, lipopolisakkarit (LPS) ile farelerde oluşturulan inflamatuvar hiperaljeziye nucleotide binding and oligomerization domain-like receptor family pyrin domain-containing (NLRP) 3 inflamazomunun katkısının olup olmadığının yanı sıra, NLRP3/apopitoz ile ilişkili nokta benzeri protein içeren bir kaspaz biriktirici alan (apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain; ASC)/pro-kaspaz-1 inflamazomunun oluşumu ve etkinliğinin düzenlenmesinde rolü olabilecek nükleer faktör kB (NF-kB) p65, kaspaz-11 p20, nikotinamit adenin dinükleotit fosfat (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate; NADPH) oksidaz (NOX) ve endoteliyal/nöronal/indüklenebilir nitrik oksit sentaz (eNOS/nNOS/iNOS) ekspresyonlarının/etkinliklerinin ne yönde değiştiği seçici bir NLRP3 inflamazom inhibitörü olan N-[[(1,2,3,5,6,7-hekzahidro-s-indasen-4-il)amino]karbonil]-4-(1-hidroksi-1-metiletil)-2-furansülfonamit; MCC950) kullanılarak araştırılması amaçlandı. Erkek Balb/c farelere (20-30 g) serum fizyolojik (10 ml/kg; i.p.), LPS (10 mg/kg; i.p.) ve/veya MCC950 (1, 3 veya 10 mg/kg; i.p.) uygulandı. Farelerin 1 dakika içinde termal uyarıya yanıt verme süreleri madde uygulamalarından 6 saat sonra değerlendirildi. Deneyler sonunda NF-kB p65, kaspaz-1 p20, kaspaz-11 p20, NLRP3, ASC, NOX alt birimleri (gp91phox ve p47phox), nitrotirozin (peroksinitrit oluşumunun göstergesi), eNOS, nNOS, iNOS ve β-aktin protein ekspresyonları ile NOS etkinliğine ek olarak, nitrotirozin ve interlökin (interleukin; IL)-1β düzeylerinin ölçülmesi amacıyla öldürülen farelerin alınan beyin, kalp ve akciğerleri alındı. LPS'nin neden olduğu hiperaljezinin dokularda eNOS, nNOS ve iNOS protein ekspresyonları ile etkinliğindeki azalmanın yanı sıra, NF-kB p65, kaspaz-1 p20, kaspaz-11 p20, NLRP3, ASC, gp91phox, p47phox ve nitrotirozin protein ekspresyonları ile nitrotirozin ve IL-1β düzeylerindeki artmayla birlikte olduğu görüldü. LPS'nin neden bu değişiklikler MCC950 (3 mg/kg) ile önlendi. Bu çalışmanın bulguları, NLRP3/ASC/pro-kaspaz-1 inflamazom oluşumu ve etkinliği inhibe edildiğinde, farelerde LPS'nin neden olduğu inflamatuvar hiperaljeziye eşlik eden NF-kB p65, kaspaz-11 p20, NOX ve eNOS/nNOS/iNOS ekspresyonlarındaki/etkinliklerindeki değişikliklerin önlenebilece-ğini düşündürdü.

Abstract:
The aim of this study was to determine whether inhibition of nucleotide binding and oligomerization domain-like receptor family pyrin domain-containing (NLRP) 3 inflammasome prevents inflammatory hyperalgesia induced by lipopolysaccharide (LPS) in mice as well as changes in expression/activity of cardiac nuclear factor kB (NF-kB) p65, caspase-11 p20, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase (NOX), and endothelial/neuronal/ inducible nitric oxide synthase (eNOS/nNOS/iNOS) that may regulate NLRP3/apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain (ASC)/pro-caspase-1 inflammasome formation and activity by using N-[[(1,2,3,5,6,7-hexahydro-s-indacen-4-yl)amino] carbonyl]-4-(1-hydroxy-1-methylethyl)-2-furansulfonamide (MCC950), a selective NLRP3 inflammasome inhibitor. Male Balb/c mice (20-30 g) received saline (10 ml/kg; i.p.), LPS (10 mg/kg; i.p.), and/or MCC950 (1, 3, or 10 mg/kg; i.p.). Reaction time to thermal stimuli within 1 minute was evaluated after 6 hours. The mice were killed and brains, hearts, and lungs were collected for measurement of NF-kB p65, caspase-1 p20, caspase-11 p20, NLRP3, ASC, NOX subunits (gp91phox and p47phox), nitrotyrosine (an index for peroxynitrite), eNOS, nNOS, iNOS, and β-actin protein expressions, and NOS activity in addition to nitrotyrosine and interleukin (IL)-1β levels. LPS-induced hyperalgesia was associated with a decrease in eNOS, nNOS, and iNOS protein expressions and NOS activity as well as an increase in NF-kB p65, caspase-1 p20, caspase-11 p20, NLRP3, ASC, gp91phox, p47phox, and nitrotyrosine protein expressions in addition to nitrotyrosine and IL-1β levels in the tissues. The LPS-induced changes were prevented by MCC950 (3 mg/kg). The results of the study suggested that inhibition of NLRP3/ASC/pro-caspase-1 inflammasome formation and activity prevents inflammatory hyperalgesia induced by LPS in mice associated with changes in NF-kB p65, caspase-11 p20, NOX, and eNOS/nNOS/iNOS expressions/activities.