Yaşlanma sürecinde beyinde sirtuin aktivasyonu
Sirtuin activation of brain during aging process
Yazar: ÇİĞDEM YAZICI MUTLU
Danışman: PROF. KAZİME GONCA AKBULUT
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Glütatyon = Glutathione ; Kurkumin = Curcumin ; Melatonin = Melatonin ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sirtuin = Sirtuin ; Yaşlanma = Aging

Özet:
YAŞLANMA SÜRECİNDE BEYİNDE SİRTUİN AKTİVASYONUSIRTUIN ACTIVATION OF BRAIN DURING AGING PROCESSYaşlanma çeşitli dokularda radikal yapımını artırır ve bu artış, nörodejeneratif hastalıklarla birliktedir. Yaşlanma sürecinde güçlü bir radikal süpürücü olarak fonksiyon gören melatonin azalır. Curcumin antiproliferatif, antioksidan ve antienflamatuar özelliklere sahiptir.Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+ ) kofaktörüne ihtiyaç duyan tip III histon deasetilaz enzim (HDAC) ailesi içinde Sirtuin proteini yer alır. Bu ailenin bir üyesi olan sirt2 nin nörodejenerasyonla ilgili olduğu ve Sirt2 inhibitörü olan salermid (SLM) in uygulanmasının nörodejeneratif hastalıklarda olumlu etkilerini gösteren çalışmalar mevcuttur.Etik kurul onayını takiben Wistar sıçanlar laboratuvar şartları altında 12 saat aydınlık- karanlık siklusunda kontrol (%1 etanol-PBS sc saat 17:00'de, 30 gün süre) melatonin (MLT) grubu (10mg\kg+etanol-PBS sk saat 17:00`de 30 gün süre), dimetilsülfoksit (DMSO 100µl/bw ip, saat 17:00'de, 30gün) Curcumin (CUR) (30mg/kg+DMSO ip saat 17:00'de, 30 gün), SLM (100µmol/1µl+DMSO ip, saat 17:00'de, 30 gün) ve MLT+CUR, MLT+SLM gruplarına ayrıldı. Orta yaşlı (13 aylık n=42) sıçanlarda beyin korteks dokusun da lipid peroksidasyonu ve sirt2 düzeyi arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık.MLT ve CUR uygulaması yaşlı sıçanların kontrol grupları ile karşılaştırıldığında, serebral korteks MDA düzeylerini anlamlı olarak azalttı (sırasıyla; 4,77±0,14nmol/g doku, 4,90±0,46nmol/g doku; 6,33±0,71nmol/g doku, 5,80±0,52nmol/g doku; p<0,05 ). MLT in tek başına ya da CUR ve SLM, ile uygulaması serebral korteks GSH düzeylerini kontrol grubuna göre anlamlı olarak arttırdı. (Sırasıyla; 2,54±0,03mol/g doku, 2,82±0,03 mol/g doku, 2,70±0,03 mol/g doku; 2,53±0,05 mol/g doku, 2,48±0,06 mol/g doku; p<0,05). CUR ve MLT+SLM uygulaması NO düzeyini kontrol gruba göre anlamlı arttırdı (sırasıyla; 25,80±2,15 mol/gdoku, 28,20±2,14 mol/g doku; 20,63±0,26 mol/g doku; P<0,05). MLT+SLM grubunun korteks NO düzeyi MLT, MLT+CUR, SLM gruplarından anlamlı olarak yüksekti. (Sırasıyla; 28,20±2,14 mol/g doku; 23,13±1,74 mol/g doku, 21,86±0,99mol/g doku, 22,75±0,9528, 20±2,14 mol/g doku; p<0,05). CUR uygulaması diğer gruplar ile karşılaştırıldığında sirt2 düzeyini anlamlı olarak arttırdı. (Sırasıyla, 228,85±10,41 sirt2/beta-aktin; 99,99±9,02 sirt2/beta-aktin, 123,92±17,4sirt2/beta-aktin, 88,10±3,48 sirt2/beta-aktin, 86,32±8,97 sirt2/beta-aktin, 116,59±11,35sirt2/beta-aktin, 106,52±13,60 sirt2/beta-aktin; p<0,05).Sonuç olarak yaşlanma ile serebral korteks dokusunda serbest radikallerin arttığı, MLT ve CUR uygulamasının serbest radikal düzeyini azalttığı antioksidan savunmayı arttırdığı, MLT+SLM ve CUR uygulamasının NO ve CUR, sirt2 düzeyini arttırdığı bulundu. Yaşlanmada sirt2 gen ekspresyonunun farklı ajanlar ile modüle edilebileceği ve bu modulasyonun yaşlanma sürecini etkileyebileceği sonucuna varıldı.Anahtar kelimeler: Yaşlanma, melatonin, sirt2, curcumin, salermide, oksidatif stres, glutatyon, NO

Abstract:
Aging increases the production of radicals in various tissues and this increase goes hand by hand with neurodegenerative diseases. Melatonin, which is a powerful scavenger of radicals, significantly decreases in the aging process. Curcumin has antiproliferative, antioxidant and antinflammatory features.Sirtuins are family of NAD-dependent deasetylase (class III histon deasetylase). Several studies indicated that SIRT2 is related to neurodegeneration and treatment of salermide, i.e. an inhibitor of SIRT2, has positive impact on neurodegenerative diseases.Following approval of the ethical committee, Wistar rats were divided in the groups of control (1% ethanol-PBS, sc at 17:00 for 30 days), Melatonin (MLT) (10mg\kg+ethanol-PBS, sc at 17:00pm for 30 days), dimethylsulfoxide (DMSO 100µl/bw, ip at 17:00pm for 30 days), Curcumin (CUR) (30mg/kg+DMSO, ip at 17:00pm for 30 days), SLM (100µmol/1µl+DMSO, ip at 17:00pm for 30 days), MLT+CUR and MLT+SLM in the laboratory under condition of equal period light and dark,12 hours of light/12hours dark cycle. The aim of the present study was to investigate the relation between levels of lipid peroxidation and SIRT2 in cerebral cortex of middle-aged rats (13 months, n=42).Comparing to the control groups, treatment of MLT and CUR significantly decreased MDA levels in cerebral cortex of the rats (4,77±0,14nmol/g tissue, 4,90±0,46nmol/g tissue; 6,33±0,71nmol/g tissue, 5,80±0,52nmol/g tissue, respectively, p<0,05). Furthermore, treatment of MLT alone and its combination with CUR or SLM significantly increased the level of GSH in cerebral cortex more than the control groups (2,54±0,03mol/g tissue, 2,82±0,03 mol/g tissue, 2,70±0,03mol/g tissue; 2,53±0,05 mol/g tissue, 2,48±0,06 mol/g tissue, respectively, p<0,05). Treatment of CUR and MLT+SLM increased the level of NO (25,80±2,15mol/g tissue, 28,20±2,14 mol/g tissue; 20,63±0,26 mol/g tissue, respectively p<0,05). The level of cortex NO in the group of MLT+SLM was higher than the groups of MLT, MLT+CUR, and SLM (28,20±2,14 mol/g tissue; 23,13±1,74 mol/g tissue, 21,86±0,99mol/g tissue, 22,75±0,9528, 20±2,14 mol/g tissue, respectively, p<0,05). Treatment of CUR significantly increased the level of SIRT2 in compared to the other groups (228,85±10,41 SIRT2/beta-aktin; 99,99±9,02 SIRT2/beta-aktin, 123,92±17,4 SIRT2/beta-aktin, 88,10±3,48 SIRT2/beta-aktin, 86,32±8,97 SIRT2/beta-aktin, 116,59±11,35 SIRT2/beta-aktin, 106,52±13,60 SIRT2/beta-aktin, respectively p<0,05).In sum, it was found that (1) free radicals in cerebral cortex were increased by aging, (2) treatment of MLT and CUR decreased levels of free radicals, and increased antioxidant defense, (3) treatment of MLT+SLM and CUR increased the levels of NO. However, alone CUR increased SIRT2 level. Finally, it was concluded that SIRT gene expression could be modulated by various agents in aging, and this modulation would have impact on the process of aging. Key words: Aging, melatonin,sirt2, curcumin, salermide, oxidative stress, glutathion, NO