Torasik aorta uygulanan pulslu manyetik alanın apoptotik etkilerinin kasılma parametreleri üzerinden incelenmesi
Investigation of apoptotic effects of thoracic aortic pulsed magnetic field with contraction parameters
Yazar: İLKNUR BALDAN
Danışman: PROF. DR. İSMAİL GÜNAY
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Aort = Aorta ; Aort-torasik = Aorta-thoracic ; Apoptozis = Apoptosis ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Kas kontraksiyonu = Muscle contraction ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Programlı hücre ölümü (apoptozis) canlının kendisi tarafından programlı bir şekilde yaşlanmış, zararlı ve istenmeyen hücrelerinin enerji kullanılarak yok edilmesidir. Hücre ölümü düzenli ve kontrollü bir şekilde olmalıdır çünkü hücre ölüm bozukluğu, otoimmün hastalıkları, nörodejeneratif hastalıklar, iskemiye bağlı hastalıklar, insüline bağımlı tip diyabet, hepatit C infeksiyonu ve AIDS gibi bir takım hastalıklara neden olur.
Biyolojik sistemleri etkileyen farklı şiddet ve frekanslardaki manyetik alan kuvvetlerinin etkilerini anlamak için yapılan çalışmalarda pulslu manyetik alanın (PMA) hücrenin proliferasyonuna, büyüme faktörlerinin sentez ve salınımına, apoptoza etkisi gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında, deney hayvanlarına (rat) uygulanan PMA'nın vasküler sistemdeki olası apoptotik etkilerinin hücre içi Ca+2 konsantrasyon değişimi ve düz kas kasılma yanıtları üzerinden incelenmesi amaçlanmıştır.
İki gruba ayrılan deney hayvanlarının birinci grubu günde bir defa ve her gün aynı saatte, 1 saat boyunca PMA'ya (1,5 mT ve 40 Hz) maruz bırakıldı. İkinci grup ise kontrol grubu olarak ayrıldı. İki gruptan alınan dokular endotelli ve endotelsiz olarak organ banyosu sistemine asıldı. Dokulara elektriksel uyaran KCl, kimyasal uyaran fenilefrin ve H2O2 akut ve kısa dönem (40 dakika inkübasyon) şeklinde uygulanıp, kasılma yanıtlarını ölçerek hücrede moleküler düzeyde gerçekleşebilecek apoptotik değişikliklerin kasılma üzerine etkisi kontrol edildi. Ayrıca sıçanlardan alınan torasik aorta dokularından elde edilen hücre kültürü hücreleri Fura-2am floresans boya ile yüklenerek floresans mikroskopunda Ca+2 konsantrasyonu gözlendi.
PMA'nın etkileri bir apoptoz indükleyici H2O2 ile test edilerek Ca+2 düzeyinin PMA grubunda daha yüksek olduğu bulundu. Hem KCl hem de Fenilefrin için % kasılma değerlerinin endotelsizler de daha büyük olduğu bulundu. H2O2'nin 40 dakikalık inkübasyonu sonucu erken apoptoz yapılan dokularda elde edilen fenilefrin kasılma yanıtlarında da PMA grubunda artış gözlendi. Yine H2O2 ile 40 dakikalık erken apoptoz oluşturulan dokularda KCl uyarısında kontrol grupları için endotel varlığında kasılabilirliğin daha fazla olduğu görüldü.  
Fenilefrin yanıtının bir parçasını oluşturan Inositol 1,4,5-trifosfat reseptörlerinin apoptozun kritik düzenleyicisi olabileceğini ve ilaç araştırmalarında önemli bir hedef olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Programmed cell death (apoptosis) is the depletion of harmful, aged and unwanted cells by the organism in a programmed manner. Cell death should be regular and controlled because it causes a number of diseases such as cell death, autoimmune diseases, neurodegenerative diseases, ischemic diseases, insulin dependent type diabetes, hepatitis C infection and AIDS.
In studies to understand the effects of magnetic field forces at different intensities and frequencies affecting biological systems, apoptosis has been shown to influence the proliferation of the pulsed magnetic field (PMA), the synthesis and release of growth factors. In this thesis study, it is aimed to investigate the possible apoptotic effects of PMA applied to experimental animals (rat) in the vascular system via intracellular Ca2+ concentration change and smooth muscle contraction responses.
The first group of two experimental animals was exposed to PMA (1.5 mT and 40 Hz) for a one hour at the same in each day. The second group was divided into control groups. The tissues from both groups were suspended in endothelial and endothelial organ system. The tissues were treated with electrical stimulus KCl, chemical stimulant phenylephrine and H2O2 (acute and short term, 40 min incubation). The effect of apoptotic changes on the contraction of the cell at the molecular level was checked by measuring the contractile responses. In addition, the cell culture cells obtained from rat aortic aorta tissues were loaded with Fura-2am fluorescence dye and the concentration of Ca2+ in the fluorescence microscope was observed. 
The effects of PMA were tested with an apoptosis-inducing H2O2 to find that the Ca2+ level was higher in the PMA group. The% contraction values for both KCl and phenylephrine were found to be greater for endothelials. Phenylephrine contraction responses in tissues subjected to early apoptosis after a 40-minute incubation of H2O2 also increased in the PMA group. Again, in the tissues with 40 minutes of early apoptosis with H2O2, the KCI stimulus was found to be more susceptible to endothelial activity for the control groups. 
Inositol 1,4,5-triphosphate receptors, which form part of the phenylephrine response, are thought to be apoptosis critical regulators and may be an important target in drug studies.