Nörodejeneratif hastalıklarda mitokondriyal solunum zinciri enzimleri ile tek karbon ve amonyak metabolizması ilişkilerinin incelenmesi
The investigation of relationship between mitochondrial respiratory chain enzymes, one-carbon and ammonia metabolism in neurodegenerative diseases
Yazar: HÜSEYİN ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA GÜLTEPE
GATA / Tıp Fakültesi / Biyokimya ve Klinik Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2009
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Alzheimer ve Parkinson hastalarında daha önceki çalışmalarda mitokondriyal anormallikler tespit edilmişti. Enerji metabolizmasındaki bozukluk nörodejenerasyonla sonuçlanarak bu hastalıkların patofizyolojisinde anahtar bir rol oynar. Nörodejeneratif hastalıkların patofizyolojisinde tek karbon metabolizması bozukluğunun da çok önemli bir yeri vardır. Alzheimer (n= 35), Parkinson (n= 14) ve kontrol (n= 25) gruplarındaki hastalarda, özellikle kobalamin ve folat metabolizmasının mitokondriyal solunum zinciri enzim aktiviteleri üzerindeki etkilerini inceledik. Plateletlerden izole ettiğimiz mitokondrilerde yaptığımız çalışmalarda; Alzheimer grubunda kompleks I+III, II+III ve IV enzim aktivitelerinde, Parkinson grubunda ise kompleks I+III aktivitesinde anlamlı düzeyde, Alzheimer grubunda kompleks II aktivitesinde ise anlamlı düzeye yakın azalmalar görüldü. Elektron taşıyan kompleks I-IV fonksiyonları üzerinde MMA `nın direk bir etkisinin olmadığını fakat bunun daha iyi değerlendirilebilmesi için ileriki çalışmalarda MMA metabolitlerinden özellikle 2-metilsitrik asit, malonik asit ve propionil KoA' ya da bakılması gerektiğini tespit ettik. Bunun yanında folat eksikliğinin de DNA hasarının onarılmasında bozukluk ve mutasyonlar sebebiyle bu enzim aktiviteleri kaybında rol alabileceğini, hasta gruplarımızda tespit ettiğimiz amonyak yüksekliklerinin de nörodejenerasyonda etkin rol alabileceğini düşünmekteyiz. Mitokondriyal enerji metabolizması, tek karbon ve amonyak metabolizmasındaki bozulmalar nörodejenerasyona giden yolda büyük resmin parçalarıdırlar. Çalışmamız bu konulara ışık tutmuştur ve daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.Anahtar Kelimeler : Alzheimer, Parkinson, MMA, solunum zincirienzimleri, folat, kobalamin.

Abstract:
Mitochondrial abnormalities have been demonstrated in previous studies in Alzheimer?s and Parkinson?s diseases. An impairment of energy metabolism plays a key role in the pathophysiology of these diseases, resulting in neurodegeneration. Also impairment of one-carbon metabolism plays an important role in the pathophysiology of neurodegeneration. Especially we examined the effects of cobalamin and folate metabolism on respiratory chain enzyme activities from patients with AD (n= 35), PD (n= 14) and control subjects (n= 25). Results demonstrated significant declines in complexes I+III, II+III and IV and nearly significant declines in complex II in AD, and a significant decline in complex I+III in PD mitochondria isolated from platelets. MMA revealed no direct effects on the respiratory chain function on electron transferring complexes I-IV. However, we identified that must be controlled to alternative metabolites, in particular 2-methylcitric acid, malonic acid, and propionyl CoA. We also hypothesized that folate deficiency that cause of impairment of DNA repair and mutations can cause declines of respiratory chain enzyme activities. We detected elevated blood ammonia levels in AD and PD that considered to be one of the main causes of neurodegeneration. Finding dysfunctions in mitochondrial energy metabolism, one-carbone metabolism and ammonia metabolism are pieces of picture of neurodegeneration. Our studies highlighted these subjects and need further researchs.Key Words : Alzheimer, Parkinson, MMA, respiratory chainenzymes, folate, cobalamin.