İnsan astrositi kaynaklı α-sinüklein artışının, trofik faktör salınımı üzerine etkisinin nöron-astrosit sinaptik bileşenleri ve nörodejenerasyon açısından incelenmesi
The effect of the human astrocyte-derived α-synuclein increase on trophic factor release in neuron-astrocyte synaptic components and neurodegeneration
Yazar: BÜŞRA ŞENGÜL YEDİEL
Danışman: PROF. DR. DUYGU GEZEN AK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Alfa sinüklein = Alpha synuclein ; Astrositler = Astrocytes ; Nörodejeneratif hastalıklar = Neurodegenerative diseases ; Nöronlar = Neurons ; Sinapslar = Synapses ; Sinaptik iletişim = Synaptic transmission ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Astrositler düzgün bir sinaps yapısının oluşturulması için gereklidir ve astrositlerde 
ortaya çıkan fonksiyon bozuklukları, sinaptik bağlantıların kaybına ve nörodejenerasyona 
neden olur. Astrositler trofik faktörlerin en önemli kaynağıdır. Trofik faktörler nöron sağkalımı 
ve sinaptik bağlantıların oluşumunda oldukça önemli rollere sahiptir. Yüksek lisans tezi 
kapsamında elde ettiğimiz bulgular ile insan astrositlerinde α-sinüklein aşırı ekspresyonunun 
trofik faktörlerin üretimi ve salınmasını değiştirdiği tarafımızdan rapor edilmiştir. Her ne kadar 
astrositlerin nöronlara α-sinüklein aktarımı yapabildiği gösterilmiş olsa da astrositlerin αsinükleini ilk olarak nöronlardan aldığı ve bu şekilde yaydığı ileriye sürülmüştür. Astrosit 
kökenli α-sinükleinin nöronlara olan olası etkilerine dair sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. 
Sunulan doktora tezinde astrosit kökenli α-sinüklein artışının herhangi bir patolojiye sahip 
olmayan nöronları ne oranda etkilediği, nöron sağkalımı ve sinaps oluşumu için gerekli olan 
büyüme faktörü salınımını etkileyerek, sinaptik bağlantıların dejenerasyonunu tetikleme ve 
nörodejenerasyonu ilerletme potansiyeli araştırılmıştır. İnsan prekürsör nöral hücreler olan 
LUHMES hücreleri ile insan primer astrosit hücrelerini içeren bir ko-kültür sistemioluşturulmuştur. Bu sistemde insan SNCA genini taşıyan plazmid, sadece astrositlere aktarıldı, 
daha sonra SNCA'yı aşırı eksprese eden bu astrositler nöronlar ile biraraya getirildi ve 
astrositlerde artan α-sinükleinin nöronlara doğru hareket ettiği saptandı. Elde ettiğimiz veriler, 
astrosit kaynaklı α-sinükleinin LUHMES hücrelerine göç ettiği, α-sinüklein patolojisinin 
nöronal sitotoksisiteyi arttırdığını ve NGF ekspresyon seviyesini azalttığını gösterdi. Diğer 
taraftan sinaps oluşumunda rol alan thrombospondin, sinaptofisin ve PSD-95 protein 
seviyelerini arttırdığı belirlendi. α-sinüklein patolojisinin astrositlerde muhtemelen nörotrofik 
faktör salınımını gerçekleştirebilmek için sinaptik vezikül oluşumunu arttırdığı; sinaptik 
vezikül oluşumunda rol olan α-sinükleinin bu faktölerin salınımına eşlik ettiği ve bu yüzden de 
sinaps oluşumunda rol oynayan faktörlerin salınımını veya üretimini de arttırdığını 
düşünmemize neden olmaktadır.

Abstract:
Astrocytes are necessary for the formation of a proper synapse structure, and 
dysfunctions that occur in astrocytes cause loss of synaptic connections and neurodegeneration. 
Astrocytes are the most important source of trophic factors. Trophic factors have very important 
roles in neuron survival and the formation of synaptic connections. As a result of the findings 
we obtained within the scope of the master's thesis, we reported that α-synuclein overexpression 
in human astrocytes alters the production and release of trophic factors. In the presented 
doctoral thesis, to what extent the increase in astrocyte-derived α-synuclein affects neurons that 
do not have any pathology, by affecting the release of growth factors required for neuron 
survival and synapse formation, the potential to trigger the degeneration of synaptic connections 
and promote neurodegeneration has been investigated. A co-culture system consisting of human 
precursor neural cells, LUHMES cells, and human primary astrocyte cells was established. In 
this system, the plasmid carrying the human SNCA gene was only spliced into astrocytes, and 
then these SNCA overexpressing astrocytes were brought together with neurons, and it wasdetermined that the increased α-synuclein in astrocytes moved towards neurons. Our data 
showed that astrocyte-derived α-synuclein migrated to LUHMES cells, α-synuclein pathology 
increased neuronal cytotoxicity and decreased NGF expression level. On the other hand, it was 
determined that it increased the levels of thrombospondin, synaptophysin, and PSD-95 protein, 
which are involved in synapse formation. α-synuclein pathology increases synaptic vesicle 
formation in the astrocyte, possibly to release neurotrophic factor; α-synuclein, which plays a 
role in synaptic vesicle formation, accompanies the release of these factors and therefore, it 
causes us to think that the factors that play a role in synapse formation also increase the release.