DNA topoizomeraz  IIβ'nın nöroinflamasyondaki rolünün Parkinson hastalığı A53t α-sinüklein mutant transgenik fare modelinde araştırılması
Investigation of the role of DNA Topoisomerase IIβ in neuroinflammation in A53T α-synuclein mutant transgenic mice model
Yazar: BERÇEM YEMAN KIYAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA GANİ SÜRMEN ; PROF. DR. SEVİM IŞIK
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı / Moleküler Tıp Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Nöroloji = Neurology

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı yaşa bağlı olarak, A53T mutant α-sinüklein proteinini aşırı ifade eden transgenik Parkinson Hastalığı fare modelinde nöroinflamasyon sürecinde DNA topoizomeraz IIβ'nın rolünü araştırılmasıdır.
Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada A53T mutant α-sinüklein proteinini aşırı ifade eden transgenik Parkinson Hastalığı fare modeli kullanılmış ve fareler erken (3 aylık) ve geç (12 aylık) hastalık evresi olarak iki yaş grubunda yetiştirilmiştir. Hayvanların yaşa bağlı bilişsel ve motor koordinasyon fonksiyonlarını karşılaştırmak amacıyla davranış deneyleri (açık alan, silindir, tutunma, kutup testleri) gerçekleştirilmiştir. Moleküler analizler için hem yaşa hem de hastalığa bağlı kıyaslamalar yapılmıştır. Kandan ayrıştırılan serumdaki sitokin seviyeleri, disekte edilen tüm beyin dokusunda hem western blot hem de immünofloresan boyama yöntemleri ile protein ifade düzeyleri analiz edilmiştir.
Bulgular: Davranış deneyleri sonucunda, hayvanların yaşa bağlı olarak bilişsel ve motor koordinasyon fonksiyonlarında gerileme görülmüştür. Moleküler analizler sonucunda ise, hayvanlarda hastalık ile ilişkili belirteçlerinin özellikle erken evrede ortaya çıktığı ve bu doğrultuda inflamasyon belirteçlerinde ve serum sitokin seviyelerinde kontrol grubuna göre anlamlı bir artış görüldüğü gösterilmiştir. Hastalığın geç evresinde ise transgenik ve kontrol fareler arasındaki fark azalmış ve anlamlı görülmemiştir. DNA topoizomeraz IIβ seviyeleri ise transgenik gruplarda kontrole göre azalma göstermiş, bu azalma özellikle yine erken evrede daha fazla görülmüştür.
Sonuç: Birbirlerini düzenledikleri bilinen Nurr1 ve topo IIβ'da görülen eşzamanlı azalma ve paralel olarak inflamatuar belirteçler ve sitokinlerdeki anlamlı artış, Topo IIβ'nın, PH'nın erken evresinden başlayarak nörodejenerasyon ve nöroinflamasyon sürecinde etkili bir rol oynadığına dair güçlü bir fikir sunmaktadır.

Abstract:
Aim: The aim of this study was to investigate the role of topo IIβ in the neuroinflammation process in an age-dependent transgenic Parkinson's Disease mouse model overexpressing the A53T mutant α-synuclein protein.
Materials and Methods: In this study, a transgenic Parkinson's Disease mouse model overexpressing the A53T mutant α-synuclein protein was used, and mice were bred in two age groups as early (3-months-old) and late (12-months-old) disease stages. Behavioral experiments (open field, cylinder, wire hang, pole tests) were carried out to compare the age-related cognitive and motor coordination functions of animals. For molecular analyses, both age- and disease-related comparisons were made. Cytokine levels in serum separated from blood and protein expression levels in the whole dissected brain tissue were analyzed by both western blot and immunofluorescence staining methods.
Results: As a result of behavioral experiments, a decline was observed in the cognitive and motor coordination functions of the animals depending on age. As a result of molecular analyses, it was shown that disease-related markers appeared in animals, especially in the early stages, and accordingly, a significant increase was observed in inflammation markers and serum cytokine levels compared to the control group. In the late stage of the disease, the difference between transgenic and control mice decreased and was not significant. DNA topoisomerase IIβ levels decreased in transgenic groups compared to the control, and this decrease is especially seen in the early stage.
Conclusion: The simultaneous decrease in Nurr1 and topo IIβ, which are known to regulate each other, and the parallel significant increase in inflammatory markers and cytokines provide a strong idea that Topo IIβ plays an effective role in the process of neurodegeneration and neuroinflammation, starting from the early stage of PD.