Antiepileptik ilaç lakosamidin dipalmitoilfosfatidilkolin lipidleri ile etkileşmesinde kolesterolün etkisinin biyofiziksel yöntemlerle incelenmesi
The investogation of cholesterol effect on the interaction of antiepileptic agent lacosamide with ipalmitoylphosphatidylcholin lipids by biophysical techniques
Yazar: BURÇİN YAĞIŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ TÜRKER KAYA
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Biyoloji = Biology

Özet:
Lakosamid (LCM) nöronal zar stabilizasyonunu sağlayarak epilepsi nöbetlerini baskılamada kullanılır. Merkezi sinir sistemindeki aktivasyonunu gerçekleştirebilmesi için zar lipidleriyle etkileşmesi onun etkinliğini direkt olarak etkiler. Fakat LCM'nin zar lipidleriyle etkileşmesinin incelendiği bir araştırma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, dipalmitoilfosfatidilkolin (DPPC) lipozomları ile LCM etkileşmesine kolesterolün (KOL) etkisi incelendi. Bu amaçla farklı konsantrasyonlardaki (%1,10,20 mol) LCM'nin KOL varlığında ve yokluğunda DPPC ana faz geçiş sıcaklığı (Tm) ve entalpi (∆H) değerleri üzerindeki etkileri Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC) ile, ~2920 cmˉ1 CH2 asimetrik, ~2870 CH3 simetrik, ~1735 cmˉ1 C=O simetrik ve ~1230 cmˉ1'deki PO2ˉ asimetrik bantlarının frekans değerlerine etkileriyse Fourier Dönüşümü Kızılötesi (FT-IR) spektroskopisiyle incelendi. 
Verilere göre DPPC lipozomlarına sadece LCM ve % 1 mol KOL eklemesi Tm değerini yüksek; %10 mol KOL eklemesi, düşük sıcaklığa kaydırdı. Ayrıca %1 ve %10 mol KOL eklemesi sırasıyla ∆H değerini azalttı. Tm artma ve ∆H'deki azalma LCM'nin KOL ile lipidlerin açil zincirleri arasında konumlandığı anlamına gelir. FT-IR bulgularına göre, jel ve sıvı kristal fazda LCM eklenmesiyle CH2 asimetrik frekans ve bant genişliğindeki azalma sistemin rijit hale geldiğini göstermektedir. Ayrıca C=O ve PO2ˉ modlarındaki LCM eklenmesiyle frekanstaki azalma (C=O jel faz hariç), LCM'nin gliserol iskeleti ve fosfat kafa grupları veya etrafındaki su molekülleriyle hidrojen bağlandığı bulgusunu verirken KOL'un neden olduğu bu frekanslardaki artma bağlanmaların tekrar azaldığını belirtmektedir.
Elde edilen sonuçlar LCM'nin gerçek membran sistemlerinde ne tarz etkileşime girdiğiyle ilgili bilgiler sunmakla birlikte daha etkin ilaç geliştirme çalışmalarına katkı sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler: Dipalmitoilfosfatidilkolin, Kolesterol, Lakosamid.

Abstract:
Lacosamide (LCM)  suppressed epilepsy seizures over neuronal membrane stabilization. Its interaction with lipids directly affects its activity  in central nervous system. However, there is no study on this subject. In this study, the interaction of LCM with dipalmitoylphosphatydylcholin (DPPC) lipids in presence and absence of cholesterol (KOL) was investigated.  For this purpose, the effects of LCM at different concentrations (1, 10, 20 mol%) on main transition temperature (Tm) and enthalpy (∆H) values were measured by Differential Scanning Calorimetry. The frequency values of CH2 asymmetric (~ 2920 cm-1), CH3 symmetric (~2870 cm-1), C = O symmetric (~1735 cmˉ1) and PO2ˉ asymmetric (~1230 cmˉ1) bands were examined by Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy.
Tm of DPPC was lower with only LCM and 1 mol% KOL but higher with 10 mol% KOL. Both 1% and 10% moles of KOL decreased the ∆H value. The changes in Tm and ∆H means that both LCM and KOL are located acyl chains of lipids. FT-IR findings revealed that,  LCM led to a decrement in CH2 asymmetric frequency and bandwidth in gel and liquid phase, which may suggest rigid system. Furthermore, the decrease in frequencyof C= O (except C = O gel phase) and PO2- may indicate binding of  LCM with the glycerol and phosphate  groups. The reduction in these parameters with KOL may reveal its decreasing effect on hydrogen bonding. 
The results provide information about how LCM interacts in real membrane systems, indeed may contribute to more effective drug development studies.

Keywords: Dipalmitoylphosphatidylcholine, Cholesterol, Lacosamide.