Alzheimer hastalığının in vitro modellerinde herpes simpleks proteinlerinin kompleman sistem, sitokinler ve epigenetik değişiklikler üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of herpes symplex proteins on the complement system, cytokines and epigenetic changes in in vitro models of alzheimer's disease
Yazar: ANIL YİRÜN
Danışman: PROF. DR. ÜLFET PINAR ERKEKOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease

Özet:
Alzheimer hastalığı (AH), bilişsel işlevlerde düşüş ve demansla karakterize bir hastalıktır. Vakaların çoğu sporadiktir. Ancak, bir kısmı ise genetik veya epigenetik kökenli gelişebilir. Ayrıca, beyinde de eksprese edilen kompleman proteinlerin veya sitokinlerin düzensizliğinin de AH gelişiminde bir faktör olabileceği ifade edilmiştir. Diğer taraftan, Herpes simpleks 1 (HSV-1) gibi patojenlerin de AH gelişimine katkıda bulunabileceğine dair veriler bulunmaktadır. Bu tez kapsamında, bir nöroblastoma hücre hattı olan SH-SY5Y hücre hattında 2 farklı AH modeli oluşturularak HSV-1 glikoprotein B'nin (HSV-gB) etkisinin hücrelerdeki kompleman proteinleri, sitokinlerin düzeyleri ve epigenetik değişikliklerin değerlendirilmesiyle belirlenmesi amaçlanmıştır. Sitotoksisite deneylerinden elde edilen sonuçlara göre HSV-gB için inhibitör konsantrasyon 20 (IC20) dozu 190,5 pg/ml olarak bulunmuştur. Çalışma grupları (n=3): 1. kontrol; 2. HSV grubu; 3. retinoik asit (RA) ve beyin türevi nörotrofik faktör (BDNF) ile oluşturulan Alzheimer modeli (AD), 4. RA ve BDNF ile oluşturulan Alzheimer modeli + HSV-gB (ADH), 5. amiloid beta 1-42 peptid ile oluşturulan Alzheimer modeli (Aβ) ve 6. amiloid beta 1-42 peptidi ile oluşturulan Alzheimer modeli + HSV-gB (AβH) olarak tasarlanmıştır. Tüm gruplarda spesifik AH belirteçleri (hiperfosforile Tau proteinleri, Aβ 1-42 peptidi ve amiloid öncü proteini) ölçülmüştür. HSV-gB uygulamasının AD modellerine benzer şekilde Aβ ve hiperfosforile Tau düzeylerini arttırdığı bulunmuştur. Tüm gruplarda kompleman proteinleri ve sitokinlerin düzeyleri karşılaştırmalı olarak belirlenmiştir. Ek olarak çalışma gruplarında epigenetik parametreler (DNA metilasyonu, histon modifikasyonları ve histon deasetilaz düzeyleri) değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçların değerlendirilmesi sonucunda bağışıklık sistemi ve kronik inflamasyonun hastalığın gelişiminde çok önemli rollere sahip olabileceği ve HSV-1 enfeksiyonunun da AH'nin altında yatan bir faktör olabileceği gösterilmiştir. Aynı zamanda, epigenetik düzensizliklerin AH gelişiminde etkili olabileceği ve HSV-1 enfeksiyonunun da bu mekanizma ile hastalığın patogenezine katkıda bulunabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Alzheimer's disease (AD) is characterized by decline in cognitive functions and dementia. Most cases are sporadic. However, some of these cases may develop from genetic or epigenetic origins. Additionally, it has been stated that dysregulation of complement proteins or cytokines expressed in the brain may also be a factor in the development of AD. On the other hand, there is data that pathogens such as Herpes simplex 1 (HSV-1) may also contribute to the development of AD. Within the scope of this thesis, we aimed to determine the effect of HSV-1 glycoprotein B (HSV-gB) by evaluating the complement proteins, cytokine levels and epigenetic changes in the cells by creating two different AD models in the SH-SY5Y cell line, a neuroblastoma cell line. According to the results obtained from cytotoxicity experiments, the inhibitory concentration 20 (IC20) dose for HSV-gB was found to be 190.5 pg/ml. Study groups (n=3) were designed as: 1. control; 2. HSV group; 3. retinoic acid (RA) and brain derived neurotrophic factor induced (BDNF) Alzheimer's model (AD), 4. RA and BDNF induced alzheimer's model + HSV-gB (ADH), 5. amyloid beta 1-42 peptide induced Alzheimer's model (Aβ) and 6. amyloid beta 1-42 peptide induced Alzheimer's model + HSV-gB (AβH). Specific AD markers (hyperphosphorylated Tau proteins, Aβ 1-42 peptide and amyloid precursor protein) were measured in all groups. HSV-gB administration was found to increase Aβ and hyperphosphorylated Tau levels, similar to AD models. Levels of complement proteins and cytokines were determined comparatively in all groups. In addition, epigenetic parameters (DNA methylation, histone modifications and histone deacetylase levels) were evaluated in the study groups. As a result of the evaluation of the results obtained, it has been shown that the immune system and chronic inflammation may have very important roles in the development of the disease and that HSV-1 infection may be an underlying factor of AD. It was also determined  that epigenetic dysregulation may be effective in the development of AD and that HSV-1 infection may contribute to the pathogenesis of the disease by this mechanism.