Primer astrosit kültüründe alfa sinüklein aşırı ekspresyonun nörotrofik faktörler ve reseptörleri üzerine etkisi
The effects of alpha synuclein overexpression on neurotrophic factors and their receptors in primary astrocyte culture
Yazar: BÜŞRA ŞENGÜL
Danışman: DOÇ. DR. DUYGU GEZEN AK
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Nöroloji = Neurology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Alfa sinüklein = Alpha synuclein ; Astrositler = Astrocytes ; Nörodejeneratif hastalıklar = Neurodegenerative diseases ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease ; Reseptörler = Receptors ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors

Özet:
Astrositler, MSS'de bulunan destek hücrelerinden biridir. Bu hücreler, diğer nöroglia hücreleriyle birlikte gelişimin çeşitli evrelerinde nörotransmiter, hormon, trofik ve immün faktörleri üretir ve sinaptik fonksiyonlarda görev alırlar. α-sinükleinopatilerin de dahil olduğu nörodejeneratif hastalıkların en önemli ortak patolojik mekanizmaları arasında, kalsiyum dengesinin bozulması ve nörotrofik faktör sentezinde ve kullanımında olan değişiklikler yer almaktadır. Bu çalışma insan astrositlerinin trofik faktör sentezi ve salınması açısından genel profillerini ve bu profilin α-sinüklein aşırı ekspresyonuna cevaben nasıl değiştiğini saptamak üzere dizayn edilmiştir. Böylece insan astrositlerinin kültür şartlarında trofik faktör üretimi açısından davranışları saptanmıştır. Diğer taraftan, α-sinükleini aşırı üreten astrositlerde değişen profil araştırılarak, α-sinükleinin bu faktörlerin üretimi üzerine sahip olabileceği biyolojik veya patolojik etkiler tartışılmıştır. Bu amaçla çalışmada, primer insan astrositleri kullanılarak hücre kültürü gerçekleştirildi. İnsan SNCA genini taşıyan plazmid, lipid bazlı bir transfeksiyon ajanı kullanılarak hücrelere aktarıldı. Human growth factor antibody array kullanılarak kemilüminesans tabanlı western/dot blot yöntemi ile protein ve üst sıvılarında trofik faktör ve reseptörlerinin seviyelerindeki değişiklikler saptandı. Elde ettiğimiz veriler insan astrositlerinde insülin ilişkili faktörlerle birlikte, VEGF, PDGF, FGF, EGF, TGF grubu faktörlerin bazılarının, oldukça baskın olduğunu gösterirken; FGF-4'ün neredeyse hiç ekspresyonunun olmadığını göstermektedir. Bu astrositlerde α-sinüklein aşırı ekspresyonunun, yukarıda tariflenen profili oldukça değiştirdiği, örneğin insülin ilişkili ve VEGF, FGF, PDGF ve TGF grubu  faktörlerin ekspresyonlarınının aşırı α-sinüklein varlığından etkilendiği  saptanmıştır. Bildiğimiz kadarıyla, bu çalışma, insan astrositlerine ait trofik faktör profilini belirleyen ve α-sinüklein aşırı ekspresyonunun insan astrositlerinde üretilen trofik faktörler üzerine etkisini araştıran ilk in vitro çalışmayı temsil etmektedir.

Abstract:
Astrocytes are support cells in central nervous system. Together with the other neuroglial cells, these cells produce neurotransmitters, hormones, trophic and immune factors and participate in synaptic functions in various stages of development. Impairment of calcium homeostasis and alterations in synthesis and utilization of neurotrophic factors take part in the most significant common pathological mechanisms of neurodegenerative disorders which also includes α-synucleinopathies. Present study was designed in order to determine the general profiles of human astrocytes in terms of neurotrophic factor synthesis and secretion, and how this profile is altered in response to α-synuclein overexpression. Thereby, the behavior of human astrocytes in terms of neurotrophic factor production in culture conditions was determined. On the other hand, biological or pathological effects of α-synuclein on the production or secreation of these factors were discussed by investigating the profile that is altered in α-synuclein overexpressing astrocytes. For this purpose, primary human astrocytes was cultured in the study. Human SNCA gene carrying plasmid was transferred to the cells by using a lipid-based transfection agent. Alterations in the levels of intracellular and released trophic factors and their receptors were detected with chemiluminescence-based western/dot blot method by using human growth factor antibody array. Our results shows that some of the factors from VEGF, PDGF, FGF, EGF class, TGF-β3 from TGF class and NT-4 from neurotrophin class predominate, while bNGF is produced low and FGF-4 has nearly no expression in untreated astrocytes. α-synuclein overexpression in astrocytes highly altered the profile described above. To our knowledge, this study represents the first in vitro study which describes the human astrocyte trophic factor profile and investigates the effect of α-synuclein overexpression on neurotrophic factors produced in human astrocytes.