Hipoksiye stres proteinleri yanıtı: adrenal bezinde Hsp72
The response of stress proteins to hypoxia: Hsp72 in adrenal glands
Yazar: ŞENAY AKIN
Danışman: PROF.DR. ALİ HAYDAR DEMİREL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Fizyoloji = Physiology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Adrenal bezler = Adrenal glands ; Sıcaklık şoku proteinleri = Heat shock proteins ; Sıçanlar = Rats ; Uyum = Adaptation

Özet:
Stres organizmanın homeostatik dengesini tehdit edeniç ve dıs kaynaklı etkenlerdir. Strese maruz kalındıgında organizmada genel ve hücreselbir dizi yanıt olusur. Adrenal bezi, gerek sempatik sinir sisteminin ve gereksehipotalamus-hipofiz-adrenal aksının bir parçası olarak görev alarak organizmanın streseverdigi genel yanıtlarda merkezi rol oynar. Hücresel düzeyde strese yanıttan baslıcasorumlu olan ise sıcak soku proteinleridir (HSP). Basta sıcak stresi olmak üzere, çesitlistreselere maruz kalan hücrede düzeyleri artan Hsp72 daha sonra karsılasılan streslerekarsı koruyucu bir rol üstlenmektedir. Hipoksi oksijenin parsiyel basıncındaki azalma ilekarakterize olup, dokuların yeterince oksijenlenmemesi doku hasarları ve hücre ölümleriile sonuçlanan ciddi bir stres kaynagıdır. Hipoksi karsısında organizmanın strese genelyanıtı ve uyumunun saglanması için öncelikle adrenal bezinin bütünlügünün korunmasıgerekmektedir. Bu nedenle, hipoksik ortamda adrenal bezinde Hsp72 indüklenmesi ayrıbir önem tasır. Bu çalısma; a) hipoksi kosullarında adrenal bezinde Hsp72 düzeylerininartıp artmayacagını ve b) sıcak stresi yolu ile Hsp72 düzeylerinin önceden arttırılmasıhalinde ikinci bir stres olarak hipoksinin Hsp72 düzeylerini nasıl etkileyeceginiincelemeyi amaçlamıstır. Çalısmada 65 adet Wistar cinsi erkek sıçan (4 aylık) kontrol (K;n=8), hipoksi (H; n=9), sıcak stresi+hipoksi (SH; n=10) ile sıcak stresinin adrenal Hsp72düzeylerini ne sekilde etkiledigini degerlendirebilmek için gerek 15 gün ve gerekse aragünlerde dokularının incelenmesi için sıcak stresi (S; 15 gün için=8 ve sıcagı takip eden1., 5. ve 8. günler için toplam n=25) gruplarına ayrılmıstır. Hipoksi gruplarındakihayvanlar (H ve SH grupları) 15 gün süresince %9,7 O2 içeren ortamda barındırılmıslardır.Sıcak gruplarındaki hayvanlar (S ve SH) in vivo olarak baslangıçta 24 saat ara ile iki kezve sonrasında da bunu takip eden 8. günde bir kez olmak üzere sıcalıgı 42ºC'yeayarlanmıs inkübatörde 60 dakika süresince sıcak stresine tabi tutulmuslardır. Adrenalbezinde Hsp72 düzeyleri Western Blot yöntemi ile belirlenmistir. Sıcak uygulaması Hsp72düzeylerini artırmıs ve sıcagı takip eden günlerde, 1.gün>5.gün>8.gün olarakgözlenmistir. Öte yandan, 15. günde H, S ve SH gruplarından elde edilen Hsp72 düzeylerikontrol grubuna göre farklı bulunmazken (p>0,0083), S grubu Hsp72 düzeylerinin Hgrubundan yüksek oldugu görülmüstür (p<0,0083). Sonuç olarak 15 günlük %9,7oranında oksijen içeren ortamda gerçeklestirilen hipoksi adrenal bezinde Hsp72indüklenmesine yol açmamıstır. Ayrıca, önceden sıcak stresi uygulaması ile adrenalbezinde artan Hsp72 düzeylerine hipoksinin ilave bir etkisi olmamıstır.Anahtar sözcükler: Yükselti, sıcak stresi, HSP, adaptasyon, sıçan

Abstract:
Stress has been defined as various intrinsic andextrinsic factors that disturb homeostatic balance of an organism. When exposured tostress, various general and cellular responses have been seen in organism. As a part ofboth sympathetic nervous system and hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) axis, adrenalgland plays a central role in general response to stress. On the other hand, heat shockproteins (HSPs) are mainly responsible for the stress response at a cellular level. When acell subjected to various stressors, especially heat stress, Hsp72 levels increases andprotects the cell from other stressors which, in turn, cause cellular damage. Hypoxia ischaracterized by decreasing in partial pressure of oxygen. Tissue damage and cell deathcan occur as a result of insufficient oxygen delivery to tissues. To be able to sure thatgeneral response and adaptation keep working under hypoxic condition, adrenal glandsneeds to be protected by cellular mechanism. Therefore, Hsp72 induction in adrenalglands underwented hypoxic condition has a distinct importance. The aim of this study isto investigate a) whether Hsp72 levels in adrenal glands increase under hypoxic conditionand b) If hypoxia results in additional increase in adrenal Hsp72 in animals which haveelevated levels of Hsp72. Sixty-five male Wistar rats (4 months old) were randomlyassigned to a control (C; n=8), hypoxia (H; n=9), hypoxia+heat stress (HH; n=10) andheat stress (HS; n=25) groups. In addition to 15th days of HS (HS15; n=8), we furtherdivided HS group to 1 (HS1), 5 (HS5) and 8 (HS8) days following heat stress groups, tobe able to show effectiveness of heat stress protocol applied. Animals assigned to bothH and HH groups were housed in a chamber which contains 9.7% O2 during 15 days.Heats stress protocols were applied by keeping animals for 1hour in an temperaturecontrolled incubator set at 42ºC. 24 Hours after first heat stress, animals underwentsecond heat protocol and third heat stress was applied on day 7th following second heatapplication. Hsp72 levels were determined by Western Blot. Heat stress resulted inincreases in Hsp72 levels by timely manner (HS1>HS5>HS8). On the other hand, Hsp72levels obtained from H, HH and HS15 were not different than control animals(p>0,0083). HS15 has shown significantly higher amount of Hsp72 compare to H(p<0,0083). As a result, 15 days of exposure to hypoxia (9.7%O2) did not result ininduction of Hsp72 in rat adrenal. Moreover, hypoxia did not have any effects on adrenalHsp72 levels in heat treated animals.Key words: Altitude, heat stress, HSP, adaptation, rats.