Pentilentetrazol ile indüklenen kindling modelinde valproik asitin sitokrom P450 enzim sistemi ve endoplazmik retikulum stresi üzerine etkilerinin araştırılması
In the kindling model induced with pentylentetrazolinvestigation of the effects of valproic acid on stress of the cytochrom P450 enzyme system and endoplasmic reticulum
Yazar: UFUK YÜKSEL
Danışman: PROF. DR. FÜSUN FERDA ERDOĞAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ AYÇA LEKESİZCAN
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Nörobilim Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Nöroloji = Neurology

Özet:
PENTİLENTETRAZOL İLE İNDÜKLENEN KİNDLİNG MODELİNDE 
VALPROİK ASİTİN SİTOKROM P450 ENZİM SİSTEMİ VE ENDOPLAZMİK RETİKULUM STRESİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI
Ufuk YÜKSEL
Erciyes Üniversitesi, Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü
Nörobilim Anabilim Dalı Yüksek Lisans Programı
Yüksek Lisans Tezi, TEMMUZ 2023
Danışman: Prof. Dr. Füsun Ferda ERDOĞAN
İkinci Danışman Öğr. Gör. Dr. Ayça LEKESİZCAN
ÖZET
Amaç: Bu çalışmadaki amacımız beyindeki Sitokrom P450 (CYP450) enzim sistemini daha iyi anlamak, epilepside valproik asit (VPA) ve sodyum fenilbütirat (4-PBA) kullanımının bu enzim sistemi üzerindeki etkinliğini ve ER stresi ile olan ilişkisini belirlemek ve 78-kDa glikozla düzenlenen protein (GRP78), beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF), memeli rapamisin hedefi (mTOR), nükleer factor kappa B (NFKB), DNA hasarına neden olan transkript 3 (CHOP), lösin açısından zengin glioma-inaktive 1 (LGI1) gibi genlerin sentezleri üzerine etkilerini belirleyerek kısıtlı olan literatüre katkı sağlamaktır.
Gereç ve yöntem: Çalışmamızda 56 adet dişi 8 haftalık BALB/c cinsi fare kullanıldı. Epilepsi kindling modeli oluşturmak için gün aşırı 14 enjeksiyon yapıldı. 14. son enjeksiyondan on gün sonra tek bir enjeksiyon daha olacak şekilde toplam 15 enjeksiyon yapılmıştır. Fareler Kontrol, 4PBA+PTZ, PTZ+VPA, VPA+PTZ, PTZ, 4PBA, VPA olarak yedi gruba ayrıldı ve PTZ enjeksiyonu ile eş zamanlı VPA ve 4PBA enjeksiyonları yapıldı. Enjeksiyonlardan sonra açık alan ve yüzmeye zorlama davranış testleri uygulandı ve beyin dokularında CYP450, CYP219, CYP3A4, CYP1A1, CYP1A2, LGI1, GRP78, CHOP, NFKB, KASPAZ3, BDNF ve mTOR proteinlerin ekspresyonu için Western blot ve immünohistokimyasal analizler yapıldı.
Bulgular: Yüzmeye zorlama davranış testinde kontrol grubu ile diğer gruplar arasında anlamlı farklılıklar bulunmaktadır. İmmünohistokimyasal protein analizlerinde BDNF, GRP78, KASPAZ3, NFKB, CYP450, CYP3A4 ve mTOR proteinleri beyinde gruplar arası anlamlı sonuçlar vermiştir. CHOP, LGI1  proteinlerinin ekspresyon seviyeleri ise gruplar arasında anlamlı farklılık göstermemektedir.
Sonuç: Sonuç olarak bu çalışmada yüzmeye zorlama davranış testi sonucunda tüm gruplarda kontrol grubuna göre depresyon, korku benzeri davranışlar gözlemledik. CYP450, CYP2C19, CYP3A4 ve CYP1A1-2 expresyonu incelendiğinde karaciğerde yapılan bazı çalışmalara göre beyinde istatistiksel olarak anlamlı bir inhibasyon olmamış olup VPA nın bu CYP proteinlerin zayıf inhibitörü olduğu ve bu yüzden anlamlı etkileşimler oluşturması beklenmeyen çalışmaları desteklemektedir. 4-PBA+PTZ grubunun GRP78 protein immünreaktivitesinde en az aktif gruplardan biri olması 4-PBA ile ER stresin inhibe edilebildiğini göstermiştir. PTZ grubunda nöronları koruyucu işlevi olan BDNF ve hücre sağkalımı için etkili olan mTOR ekspresyonunun minimal olması epilepside nöronal sağkalımın olumsuz etkilendiğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: BDNF, Epilepsi, ER Stresi, Sitokrom P450, Valproik asit

Abstract:
IN THE KINDLING MODEL INDUCED WITH PENTYLENTETRAZOL
INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF VALPROIC ACID ON STRESS OF THE CYTOCHROM P450 ENZYME SYSTEM AND ENDOPLASMIC RETICULUM
Ufuk YÜKSEL
Erciyes University, Gevher Nesibe Genome and Stem Cell Institute
Neuroscience Master's Program
Master Thesis, JULY 2023
Advisor: Prof. Dr. Füsun Ferda ERDOGAN
Second Advisor Lect. See. Dr. Ayça LEKESIZCAN
ABSTRACT
Aim: Our aim in this study is to better understand the Cytochrome P450 (CYP450) enzyme system in the brain, to determine the effectiveness of the use of valproic acid (VPA) and sodium phenylbutyrate (4-PBA) in epilepsy on this enzyme system and its relationship with ER stress, and to determine the 78-kDa glucose regulated protein ( On the synthesis of genes such as GRP78), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), mammalian target of rapamycin (mTOR), nuclear factor kappa B (NFKB), DNA-damaging transcript 3 (CHOP), leucine-rich glioma-inactivated 1 (LGI1). To contribute to the limited literature by determining the effects of
Material and Method: In our study, 56 female 8-week-old BALB/c mice were used. To create an epilepsy kindling model, 14 injections were made every other day. A total of 15 injections were given, with a single injection ten days after the 14th last injection. Mice were divided into seven groups as Control, 4PBA+PTZ, PTZ+VPA, VPA+PTZ, PTZ, 4PBA, VPA, and simultaneous VPA and 4PBA injections were given with PTZ injection. After injections, open field and forced swim behavior tests were performed and Western blot and immunohistochemical analyzes were performed for the expression of CYP450, CYP219, CYP3A4, CYP1A1, CYP1A2, LGI1, GRP78, CHOP, NFKB, KASPAZ3, BDNF and mTOR proteins in brain tissues.
Results: There are significant differences between the control group and the other groups in the forced swimming behavior test. In immunohistochemical protein analysis, BDNF, GRP78, KASPAZ3, NFKB, CYP450, CYP3A4 and mTOR proteins gave significant results between groups in the brain. Expression levels of CHOP and LGI1  proteins did not differ significantly between groups.
Conclusion: As a result, in our study, we observed depression and fear-like behaviors in all groups as a result of the force-swimming behavior test compared to the control group. When the expression of CYP450, CYP2C19, CYP3A4 and CYP1A1-2 was examined, there was no statistically significant inhibition in the brain according to some studies performed in the liver, and this supports the studies that VPA is a weak inhibitor of these CYP proteins and therefore no significant interactions are expected. The fact that the 4-PBA+PTZ group was one of the least active groups in GRP78 protein immunoreactivity showed that ER stress could be inhibited by 4-PBA. The minimal expression of BDNF, which has a protective function on neurons, and mTOR, which is effective for cell survival in the PTZ group, indicates that neuronal survival is adversely affected in epilepsy.
Keywords: BDNF, Cytochrome P450, Epilepsy, ER Stress, Valproic acid