Vitamin D'nin nöron yaşamı ve nörodejenerasyon üzerine etkilerinin araştırılması
The effects of vitamin D on neuronal survival and neurodegeneration
Yazar: DUYGU GEZEN AK
Danışman: PROF. DR. SELMA YILMAZER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Kalsiyum kanalları = Calcium channels ; Nörobiyoloji = Neurobiology ; Reseptörler-steroid = Receptors-steroid ; Vitamin D = Vitamin D

Özet:
Uzun yıllardır esas fonksiyonunun kalsiyum ve fosfat dengesini, kemik yapısını korumak olduğu düşünülen vitamin D'nin, yapılan son çalışmalarla birlikte beyinde de önemli rollerinin olduğu gösterilmiştir. Beyinde vitamin D'nin biyosentezi ve yıkımının gerçekleştiği ve vitamin D'nin işlevini gerçekleştirmesi için gerekli olan vitamin D reseptörünün (VDR) ekspresyonunun beynin çeşitli bölgelerinde bulunduğu saptanmıştır. Ayrıca bir çok çalışmada vitamin D'nin sinir sistemi üzerinde koruyucu bir etkisinin olduğu gösterilmiştir.Çalışmamızda, vitamin D ve vitamin D tarafından tetiklenen hücre içi yolaklarda görev alan ve nöronun sağkalımında rol oynayan anahtar proteinlerdeki değişiklikleri saptamayı ve vitamin D eksikliğinin nöron yaşamı ve nörodejenerasyon üzerindeki etkisini araştırmayı amaçladık. Bu amaçla hippokampus ve serebral korteksden hazırlanan primer nöron kültürlerinde post transkripsiyonel gen susturulması yöntemi ile VDR geni susturuldu. Daha sonra gerçek zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi ile VDR, Siklofin B, LVSCC A1C genlerinin mRNA seviyelerindeki değişiklikler saptandı. Ayrıca primer kortikal nöron kültüründe NGF proteinindeki değişimler ELISA yöntemi ile belirlendi. Tüm gruplara sitotoksisite testi uygulandı.Primer hippokampal ve kortikal nöronlarda LVSCC A1C mRNA miktarlarının VDR baskılanmasına ve kısa süreli vitamin D eksikliğine cevaben oldukça hızlı bir şekilde yükseldiği ve kortikal nöronlarda NGF miktarlarının azaldığı saptandı. Bu sonuçlar serebral kortekse ve hippokampusa ait nöronlarda oluşturulan vitamin D eksikliği modelinin, yaşlanmanın ve nörodejenerasyonun oluşum mekanizmaları için in vitro deneysel bir model oluşturabileceğini ve sürekli vitamin D eksikliği durumunda nöronların yaşlanmaya ve nörodejenerasyona karşı korumasız hale gelebileceğini düşündürmektedir. Sonuçlarımız vitamin D'nin beyin için vazgeçilmez bir molekül olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
The recent studies have demonstrated that 1,25-(OH)2 D3 can act on cells of the nervous system by modulating the synthesis of neurotrophins, calcium channels and calcium binding proteins. The aim of this study is to silence the expression of vitamin D receptor (VDR) mRNA and determine the differences of the expression levels of L-type voltage sensitive calcium channels A1C (LVSCC A1C) in hippocampal and cortical neurons and NGF protein in cortical neurons.In our study VDR downregulation by small interfering RNA has been used to establish a vitamin D deficiency model in rat hippocampal and cortical neurons. The levels of VDR, Cyclophilin B and LVSCC A1C expressions were determined by qRT-PCR. NGF levels of cortical neurons were determined by ELISA method. Cytotoxcity assay was performed in all groups.The expression levels of LVSCC A1C mRNA increased rapidly in hippocampal and cortical neurons whereas NGF protein levels decreased in cortical neurons in response to VDR down-regulation. LDH levels were not changed in all groups. These results showed that calcium metabolism could be disrupted and the neurons could be vulnerable against aging and neurodegeneration by the vitamin D deficiency. When the physiological role of Vitamin D in Ca2+ and phosphate metabolism was considered, vitamin D can be an indispensable molecule for brain.