Eksitotoksik koşullarda spesifik beyin bölgelerinde apoptozis ile ilişkili bazı microrna'ların ekspresyon paternindeki değişimler ve gama-glutamil sistein etil ester'in düzenleyici etkisinin araştırılması
Changes in expression pattern of micrornas related with apoptosis and investigation of regulatory effect of gamma-glutamyl  cysteine ethyl ester
Yazar: BURCU AZAK
Danışman: PROF. DR. AYFER YALÇIN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Fizyoloji = Physiology

Özet:
Kainik asit bir glutamat analogudur ve güçlü bir eksitotoksik bileşiktir. KA spesifik olarak presinaptik ve postsinaptik KA tipi reseptörlere bağlanmak suretiyle etkili olur. Sıçanlara sistemik KA uygulanması deneysel olarak temporal lob epilepsisi ve nörodejenerasyon modeli olarak kullanılmaktadır. Bu nörodejeneratif olguda beynin spesifik bölgelerinde nöronal hücre ölümünün baskın olduğu gözlenmiştir. Eksitotoksik koşullarda nöronal hücre ölümünde rol oynayan apoptotik yolakların ve bu yolaklara ait proteinlerin ekspresyonlarının düzenlenmesinde bazı miRNA'ların aktif rol oynadıkları düşünülmektedir. Pro-apoptotik ya da anti-apoptotik olarak görev yaptığı varsayılan miR34α, miR132 ve miR184'ün ekspresyonlarındaki değişikliklerin kainik asitle oluşturulan nörodejenerasyon koşullarından da etkilenmesi olasıdır.
Çalışmamızda Sprague- Dawley sıçanlar kullanılmış ve deneyler striatum ve serebellum olmak üzere iki ayrı beyin bölgesinde Kontrol (n=4), KA (n=4), KA+GCEE (n=4) olmak üzere 6 ayrı grupta gerçekleştirilmiştir. Hedef miRNA'ların ekspresyon düzeyleri Real-Time PCR ile saptanmıştır. 
Sonuçlara göre kontrol grubu ile kıyaslandığında KA uygulaması yapılan gruplarda serebellumda miR34α, miR132, miR184'ün ekspresyonlarında artış gözlenmiş, striatumda ise KA uygulaması sonrasında miR34α, miR132 artarken miR184'ün azaldığı saptanmıştır. Striatum ve serebellumda miR34α, miR132'nin ekspresyonlarındaki kararlı artışın nöronal hücre ölümüne ve nörodejenerasyona yol açabileceği ve bu miRNA'ların pro-apoptotik yolakları tetikleyebileceği söylenebilir. KA uygulaması yapılmış striatumda miR184 ekspresyonundaki azalma ise bu miRNA'nın hücre sağ kalımını teşvik eden yolaklarla ilişkili olabileceğini gösterebilir. Ayrıca KA ile GCEE uygulanan gruplarda sadece KA uygulanan gruplara göre serebellumda miR34α,  miR132 ve miR184 artarken; striatumda miR184 azalmıştır. GCEE'nin proapoptoik miRNA'lar üzerindeki beklenmedik pozitif moleküler etkisinin ise GCEE'nin etkilediği başka sinyal yolakları sonucu meydana geldiği düşünülmektedir. KA ve GCEE'nin kesin etkilerinin belirlenebilmesi için bu miRNA'lar üzerine etki eden potansiyel diğer moleküler sinyal yolaklarının incelenmesi ve araştırılması gerekmektedir.

Abstract:
Kainic acid is a glutamate analogue and a potent excitotoxic compound. KA shows its effects by binding spesifically to presynaptic and postsynaptic KA type receptors. It is known that experimental temporal lobe epilepsy and neurodegeneration model can be obtained by sistematically KA treatment to rats. It is observed that neuronal cell death is dominant in the specific regions of brain in this neurodegenerative state. It is suggested that in excitotoxic states some miRNAs play active roles in the regulation of pro-apoptotic proteins expression levels that are belong to apoptotic pathways. It is suggested that changes in expression profiles of miR34α, miR132, miR184 that are thought to may have proapoptotic and antiapoptic roles in cells, are related to kainic acid induced neurodegenerative state.
In our study, Sprague-Dawley rats were used. Experiments are carried out in two different brain region as cerebellum and striatum and divided into three groups as control (n=4), KA (n=4) and KA+GCEE(n=4). Target miRNAs expression profiles were determined by Real-Time PCR. 
Our results indicate that KA treatment in cerebellum significantly up regulates miR34α, miR132, miR184 expression when compared to control groups. Besides that while KA treatment in striatum significantly upregulates miR34α, miR132 expression, it downregulates the miR184 expression. We conclude that the stable increase of miR34α and miR132 expression in striatum and cerebellum can promote neuronal cell death by triggering some proapoptotic pathways and cause neurodegeneration. We can suggest that downregulation of miR184 expression in KA treated striatum may represents relationships between pathways that is related to cell survival and miR184. Additionally while KA+ GCEE treatment in cerebellum significantly upregulates miR34α, miR132 and miR184 expression when compared to KA treatment; KA+ GCEE treatment in striatum significantly down regulates miR184 expression. It is thought that unforeseen effects of GCEE on pro-apoptotic miRNAs can be emerged related to other signaling pathways which can be effected by GCEE. İn order to determine the certain effects of KA and GCEE, other potential signalling pathways which are influenced by GCEE are needed to be analyzed and explored.