Karvakrolün in vitro ve in vivo deneysel modellerde alzheimer hastalığı üzerine olası koruyucu etkilerinin araştırılması
İnvestigation of the potential protective effects of carvacrol on alzheimer's disease in in vitro and in vivo experimental models
Yazar: KÜBRA ÇELİK TOPKARA
Danışman: DOÇ. DR. ERKAN KILINÇ ; PROF. DR. ŞERİF DEMİR
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Karvakrol = Carvacrol ; Karvakrol = Carvacrol ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; İn vitro = In vitro

Özet:
Alzheimer hastalığı (AH), kortikal ve hipokampal nöron ve sinaps kayıplarıyla ortaya çıkan bilişsel fonksiyonlarda bozulma ile karakterize nörodejeneratif bir hastalıktır. Hastalığın patogenezinden çoğunlukla nöronal ekstrasellüler alanda amiloid beta peptidi birikiminin yol açtığı oksidatif stres ve hipokampal kolinerjik kayıp sorumlu tutulmaktadır. Sunulan tez çalışmasında antioksidan ve asetilkolin esteraz inhibitör etkisi bilinen karvakrolün, in vitro nöron ve in vivo sıçan AH modellerinde hücre, doku ve sistemik düzeyde etkileri araştırılmıştır.
Deneysel Alzheimer modelleri amiloid beta'nın in vitro gruplarda nöron besiyerine eklenmesi, in vivo gruplarda ise bilateral intrahipokampal enjeksiyonu ile oluşturuldu. Deneylerde hücre canlılığı, oksidan (malondialdehid ve hidrojen peroksit) ve antioksidan (süperoksit dismutaz ve katalaz) parametreler, Aβ1-40, Aβ1-42 ve Tau peptid düzeyleri ELISA yöntemi ile ölçüldü. Ayrıca in vivo gruba pasif sakınma testi uygulandı ve hipokampüs histopatolojik olarak değerlendirildi. Veriler tek yönlü varyans analizi ile karşılaştırıldı.
Karvakrol in vitro deneylerde amiloid beta ile indüklenen oksidatif stres parametrelerini azaltırken antioksidan parametreleri ve nöronal sağ kalımı artırdı. İn vivo deneylerde karvakrol, oksidatif stres parametrelerini ve hipokampal nöronal hasarı azalttı ve pasif sakınma testinde karanlık bölmeye geçme süresini kısalttı ancak ne amiloid beta uygulaması ne de karvakrol plazma Aβ1-40, Aβ1-42 ve Tau peptidleri ile hipokampal Tau peptid düzeylerini değiştirmedi.
Bulgularımız karvakrolün in vitro ve in vivo AH modellerinde Aβ ile indüklenen oksidatif hasar, hipokampal nöronal dejenerasyon ve bunlara bağlı öğrenmedeki bozulma üzerine iyileştirici etkileri olduğunu göstermiştir. Böylece karvakrol AH tedavisinde bir seçenek olmaya aday olabilir.

Abstract:
Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by impaired cognitive functions which appear as a result of loss of cortical and hippocampal neurons and synapses. Oxidative stress and hippocampal cholinergic loss caused by neuronal extracellular accumulation of amyloid-beta peptide (Aβ) are mostly held responsible for the pathogenesis of disease. In this study, we investigated therapeutic effects of carvacrol which has antioxidant and acetylcholinesterase inhibitor activities on AD at the cellular, tissue and systemic levels in-vitro neuron and in-vivo models of AD.
Experimental AD models were established by adding Aβ to neuronal medium in-vitro groups and through bilateral intrahippocampal injection of Aβ to rats in-vivo groups. Cell viability, oxidant (malondialdehyde and hydrogen peroxide) and antioxidant (superoxide dismutase and catalase) parameters, Aβ1-40, Aβ1-42 and Tau peptide levels were measured by ELISA. Passive avoidance test was performed to in-vivo groups and the hippocampus was evaluated histopathologically. Data were compared by one-way ANOVA.
Carvacrol decreased Aβ-induced oxidative stress parameters and increased antioxidant parameters and neuronal survival in vitro experiments. In in vivo experiments, carvacrol reduced Aβ-induced oxidative stress parameters and hippocampal neuronal damage, and also it shortened the time to pass into the dark compartment in the passive avoidance test. However, neither Aβ nor carvacrol changed plasma Aβ1-40, Aβ1-42 and Tau peptide, and hippocampal Tau peptide levels.
Our findings demonstrated that carvacrol exhibits the ameliorating effects on Aβ-induced oxidative damage, hippocampal neuronal degeneration, and consequently the learning disruption in vitro, and in vivo AD models. Thus carvacrol may be a candidate to be choice in the treatment of AD.