Hipotalamik arkuat çekirdekte FAM163A proteininin ve mitokondriyal aktivitenin beslenme davranışı üzerine etkilerinin farelerde araştırılması
Investigation of the effects of FAM163A protein and mitochondrial activity in the arcuate nucleus of hypothalamus on food intake in mice
Yazar: CİHAN SÜLEYMAN ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. BAYRAM YILMAZ
Yeditepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Mitokondriyal fonksiyonun nöronal aktivitede önemli rollere sahip olup hipotalamusun arkuat çekirdeğinde (ARC) bulunan ve beslenme davranışını düzenleyen aguti-ilişkili peptit (AgRP) ve proopiomelanokortin (POMC) nöronlarının aktivitelerinin düzenlenmesinde rol oynadığı bildirilmiştir. FAM163A yakın dönemde keşfedilen bir protein olmakla birlikte fonksiyonu ve hücre içindeki lokalizasyonu net değildir. Çalışmamızın amacı ARC'de Fam163a sessizleştirilmesinin ve mitokondriyal disfonksiyonun AgRP nöron aktivitesi ve mitokondriyal aktiviteye olan etkisini incelemektir. Fam163a sessizleştirilmesi, kısa dönemde kümülatif besin tüketimini arttırırken uzun dönemde kümülatif besin tüketimine etkisi olmamıştır. ARC'de Fam163a'nın sessizleştirilmesi lokomotor aktivite ve anksiyete benzeri davranışta anlamlı bir değişikliğe sebep olmazken, rotenon uygulaması açık alan testinde merkezde geçirilen süreyi anlamlı şekilde arttırmıştır (p<0,05). ARC'de Fam163a sessizleştirilmesi ve rotenon uygulaması AgRP aktivitesini anlamlı şekilde düşürmüştür (p<0,05). Kan glukoz ve serum insülin seviyeleri rotenon uygulaması ve Fam163a sessizleştirilmesinden etkilenmemiştir. Fam163a sessizleştirilmesi mitofaji, mitokondriyal sağlık ve mitokondriyal füzyon ilişkili genlerin ifadelerinde anlamlı değişiklikler gözlenmiştir (p<0,05). Benzer şekilde rotenon uygulaması da ARC'de mitokondri ilişkili transkriptlerin ifadesinde değişime sebep olmuştur. Çalışmamızın sonuçları FAM163A'nın hipotalamik mitokondriyal aktivitede ve mitokondriyal genlerin düzenlenmesinde rolleri olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Mitochondrial function has important roles in neuronal activity and plays a role in the regulation of the activities of agouti-related peptide (AgRP) and proopiomelanocortin (POMC) neurons located in the arcuate nucleus (ARC) of the hypothalamus that regulates food intake. FAM163A is a recently discovered protein, its function and intracellular localization are not clear. The aim of our study is to examine the effect of Fam163a knockdown and mitochondrial dysfunction on AgRP neuron activity and mitochondrial activity in ARC. While Fam163a silencing increased cumulative food consumption in the short term, it did not effect on cumulative food consumption in the long term. Fam163a knockdown in ARC did not change the locomotor activity and anxiety-like behavior, while rotenone administration significantly increased the time spent in the center in the open field test (p<0.05). Fam163a silencing and rotenone administration significantly decreased AgRP activity (p<0.05). Blood glucose and serum insulin levels were not affected by rotenone administration and Fam163a silencing. Fam163a silencing dysregulated the expression of genes associated with mitophagy, mitochondrial health, and mitochondrial fusion (p<0.05). Similarly, rotenone administration significantly altered the expression of mitochondria-associated transcripts in ARC. The results of our study suggest that FAM163A has roles in hypothalamic mitochondrial activity and the regulation of mitochondria-related genes.