Sıçanlarda adeno ilişkili viral vektör aracılı gerçekleştirilen nigral ve hipokampal alfasinükleinopati modelinde rapamisinin etkileri
Effects of rapamycin in a rat model of adeno associated viral vector mediated nigral and hippocampal alpha-synucleinopathy
Yazar: ELİF ÇINAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BANU CAHİDE TEL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alfa sinüklein = Alpha synuclein ; Belirti ve semptomlar = Signs and symptoms ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Motor beceri testleri = Motor skills tests ; Motor beceriler = Motor skills ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease ; Rapamisin = Rapamycine ; Sinapslar = Synapses ; Sinaptik iletişim = Synaptic transmission ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Çınar, E., Sıçanlarda Adeno İlişkili Viral Vektör Aracılı Gerçekleştirilen Nigral ve Hipokampal Alfasinükleinopati Modelinde Rapamisinin Etkileri, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Farmakoloji Programı Doktora Tezi, Ankara, 2018. Bu tez çalışmasında, bilateral substantia nigra (SN) ve dentat girus (DG)'ta AAV-aracılı alfa-sinüklein (a-sin) aşırı ifadesi sağlanarak, motor ve motor-dışı belirtilerin bir arada görüldüğü bir Parkinson hastalığı (PH) modeli oluşturulması ve bu modelde otofaji indüksiyonuna sebep olan rapamisinin tedavi potansiyelinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. İmmünblotlama ve immünohistokimya yöntemleri ile a-sin ve GFP aşırı ifadesi teyit edilmiş, immünoblotlama çalışmaları ile a-sin enjeksiyonu sonrası yoğun sinaptik kayıp olduğu gözlenmiştir. AAV-aracılı PH modelinde ilk defa denenen rapamisin uygulanmasının ise sinapsları koruyucu etkisi olduğu görülmüştür. A-sin aşırı ifadesinin motor performansa etkisi hafta bazında değerlendirilmiş ve süreç içerisinde kompanzatuvar mekanizmaların devreye girmiş olabileceği gözlenmiştir. Yükseltilmiş artı labirenti testinde; a-sin grubunun anksiyete düzeyinin daha az olduğu, yeni nesne tanıma testi ve Morris su labirenti testlerinde; a-sin enjeksiyon grubunun hatırlamada ve öğrenmede zorluk çektiği, rotarod ve lokomotor aktivite testlerinde; motor performansta kötüleşme olduğu gözlenmiştir. Rapamisin tedavisi sonrası ise öğrenme ve hatırlamada iyileşme gözlenirken, anksiyetede artış, motor performansta ise düzelme olmadığı gözlenmiştir. Rapamisinin, p62 yıkımında artış ile otofaji indüksiyonuna, ancak bir diğer otofaji belirteci olan LC3 I'den LC3 II dönüşümünde azalma ile otofajik yolakta değişikliğe neden olduğu gözlenmiştir. A-sin aşırı ifadesi ile oluşturulan ve motor ve motor dışı belirtilerin ilk defa beraber oluşturulduğu bu PH modeli, rapamisin gibi otofaji indüksiyonuna neden olan ilaçların etkinliğini değerlendirmek için güvenli bir şekilde kullanılabilir. 

Anahtar kelimeler: Parkinson hastalığı, Alfa-sinüklein, Rapamisin, Motor-dışı semptomlar, Sinaptik kayıp

Bu çalışma (TSA-2015-5291) Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. AAV-a-sin ve AAV-GFP virüsleri "Michael J. Fox Foundation" tarafından sağlanmıştır.

Abstract:
Çınar, E., Effects of Rapamycin In A Rat Model Of Adeno Associated Viral Vector Mediated Nigral and Hippocampal Alpha-synucleinopathy, Hacettepe University Graduate School of Health Sciences, Pharmacology Programme Doctor of Philosophy Thesis, Ankara, 2018. In this thesis study, we aimed to develop a Parkinson's disease (PD) model recapitulating both motor and non-motor symptoms of the disease by AAV-mediated alpha-synuclein (a-syn) overexpression in bilateral substantia nigra (SN) and dentate gyrus (DG) and to evaluate the potantial therapeutic effects of rapamycin via autophagy induction. A-syn and its viral control GFP overexpression was confirmed by immunohistochemistry and immunoblotting. A dense synaptic loss and a neuronal loss tendency were detected in a-syn group by immunblotting. First time in this model using rapamycin treatment showed a protective effect against the synaptic loss. Effect of a-syn overexpression on the motor performance was evaluated in every two weeks and a compensatory mechanism was noticed to take part in the process. Elevated plus maze test showed a decrease in anxiety whereas memory deficits, spatial learning difficulties and worsening in motor performance were detected in novel object recognition, Morris water maze, rotarod and locomotor activity tests, respectively. After rapamycin treatment improved learning and memory, increased anxiety and did not change motor performance. In immunoblotting; p62 an autophagy marker, increased with rapamycin treatment, confirming autophagic induction, on the other hand, conversion of LC3 I to LC3 II another autophagy marker decreased. This AAV-mediated a-syn overexpression model of PD, developed motor and non-motor symptoms together for the first time, can be used safely to try potential autophagy inducing treatment options like rapamycin.

Key words: Parkinson's disease, Alpha-synuclein, Rapamycin, Non-motor semptoms, Synaptic loss

This study (TSA-2015-5291) was supported by Hacettepe University Scientific Research Projects Coordination Unit. AAV-a-syn and AAV-GFP virus was kindly requested from Michael J. Fox.