Alzheimer hastalarında Jun, Fos, RELA transkripsiyon faktörlerinin mRNA seviyelerinin ve PCK2 proteininin seviyesinin araştırılması
Investigation of mRNA levels of JUN, FOS, RELA transcription factors and PCK2 protein level in Alzheimer's disease
Yazar: NAZLICAN İLHAN
Danışman: PROF. DR. DUYGU GEZEN AK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Nöroloji = Neurology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Biyobelirteçler = Biomarkers ; Serebrospinal sıvı = Cerebrospinal fluid

Özet:
Amyloid Öncül Proteini (APP), Alzheimer hastalığının (AH) patogenezinde önemli bir rol oynayan bir protein olarak öne çıkmaktadır. APP'nin çeşitli transkripsiyon faktörleriyle (TF'ler) etkileşimi vardır. Yaptığımız protein-protein etkileşim analizleri sonucu Jun, Fos ve RELA transkripsiyon faktörlerinin APP ile etkileşime geçebileceği saptanmıştır. Ayrıca bu üç TF de PCK2 ekspresyonunu düzenlemektedir. Bu amaçla Alzheimer, hafif kognitif bozukluk (HKB) ve frontotemporal demans (FTD) hastalarının ve kognitif olarak sağlıklı bireylerin kan örneklerinde Jun, Fos ve RELA göreceli mRNA seviyeleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu ile araştırılmıştır. Ek olarak çalışmaya dahil edilen bireylerin beyin omurilik sıvılarında (BOS) PCK2 seviyesi ELISA yöntemiyle incelenmiştir. Bu deney setinin sonuçlarına göre, AH'de Fos TF'sinin sağlıklı kontrol bireylerine göre istatiksel olarak anlamlı şekilde arttığı gözlemlenmiştir. Ancak diğer gruplarda anlamlı bir ilişki saptanamamıştır. Ayrıca, FTD hasta grubunda BOS PCK2 seviyelerinin azalmasıyla Aβ1-42 seviyelerinin arttığı bulunurken, AH grubunda PCK2 proteininin Aβ1-42 ile pozitif bir korelasyon gösterdiği saptanmıştır. Çalışmalar AH'nin ilerleyen aşamalarında, beyindeki nöronal stres ve hasarın artmasıyla c-Fos'un aktivasyonunun tetiklenebileceğini göstermektedir. Araştırılan TF'ler tarafından ekspresyonu düzenlenen PCK2, hücrelerin enerji metabolizmasında ve glukoneogenez gibi önemli süreçlerde kritik bir rol oynar. Özellikle FTD hasta grubunda PCK2 proteininin Aβ1-42 ile negatif fakat AH grubunda pozitif bir korelasyon göstermesi, bu iki nörodejeneratif hastalıkta glikoz metabolizması ve mitokondrial disfonksiyon açısından farkların anlaşılmasını sağlayacak bir bulgu olabilir.

Abstract:
The Amyloid Precursor Protein (APP) emerges as a significant player in the pathogenesis of Alzheimer's Disease (AD). The Amyloid Precursor Protein (APP) stands out as a significant player in the pathogenesis of Alzheimer's Disease (AD). It interacts with various transcription factors (TFs). Our protein-protein interaction analyses revealed potential interactions between APP and the transcription factors Jun, Fos, and RELA. Additionally, these three TFs regulate the expression of PCK2. To investigate further, we examined the relative mRNA levels of Jun, Fos, and RELA in the blood samples of patients with Alzheimer's Disease (AD), Mild Cognitive Impairment (MCI), and Frontotemporal Dementia (FTD), as well as in cognitively healthy individuals, using real-time polymerase chain reaction (PCR). Furthermore, the levels of PCK2 in the cerebrospinal fluid (CSF) of the participants were measured using ELISA. According to the results of this experimental set, an increase in the expression of the Fos TF was observed in AD compared to healthy control individuals, which was statistically significant. However, no significant relationship was detected in the other groups. Additionally, while in the FTD patient group, a decrease in CSF PCK2 levels correlated with an increase in Aβ1-42 levels, in the AD group, a positive correlation was found between PCK2 protein and Aβ1-42. Studies indicate that as Alzheimer's Disease progresses, neuronal stress and damage in the brain increase, potentially triggering the activation of c-Fos. PCK2, regulated by the investigated TFs, plays a critical role in cellular energy metabolism and processes such as gluconeogenesis. Especially noteworthy is the contrasting correlation pattern of PCK2 protein with Aβ1-42, showing a negative correlation in the FTD patient group but a positive correlation in the AD group. This finding may shed light on the differences in glucose metabolism and mitochondrial dysfunction between these two neurodegenerative diseases.