Investigation of transneuronal degeneration in traumatic injury and neurodegenerative diseases
Travmatik hasar ve nörodejeneratif hastalıklarda transnöronal dejenerasyonun araştırılması
- Tez No: 721468
- Danışmanlar: PROF. DR. IŞIL KURNAZ, PROF. DR. GÜRKAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Nöroloji, Biyoteknoloji, Genetik, Neurology, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Antiparkinson ajanlar, Huntington hastalığı, Sinir dejenerasyonu, Antiparkinson agents, Huntington disease, Nerve degeneration
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, çeşitli hücre tiplerinde Parkinson hastalığı (PH), Huntington hastalığı (HH) ve travmatik yaralanma dâhil olmak üzere farklı nörodejeneratif hastalık modelleri ve bunların transnöronal dejenerasyon modeli olarak kullanılabilirliği değerlendirilerek olası nörokorunma mekanizmalarını araştırdık. PH modellemesinde iki paradigma kullandık: yabani tür veya mutant α-sinükleinin aşırı anlatımı anlamlı bir hücre ölümüne neden olmazken 6-OHDA uygulamasının SH-SY5Y ve LUHMES hücrelerinde hücre ölümünü indüklediği doğrulandı. 6-OHDA uygulamasının SH-SY5Y ve LUHMES hücrelerinde Parkinson benzeri toksisiteye sebep olduğunu doğruladık. Bu in vitro PH modeli kullanılarak uygulanan ilaç yeniden konumlandırma yaklaşımı, Quercetin ve Rutin'in ön tedavisinin, hem SH-SY5Y hem de LUHMES hücrelerinde 6-OHDA ile indüklenen PD modelinde nöroprotektif olduğunu ortaya koydu. Ek olarak, Elk1 aşırı anlatımının, Quercetin ve Rutin ile aynı gen yollarını etkileyerek nöroprotektif olduğunu gösterdik. In vitro HH modelinin oluşturulması için, HEK293T hücrelerinde ve birincil nöronlarda yabani tür ve mutant Huntingtin (mHtt) proteininin aşırı anlatımı sağlandı. mHtt agregatlarının, HEK293T hücrelerinde çoğunlukla sitoplazmik, nöronlarda ise nükleer agregasyonlar oluşturduğunu gözlemledik. Ayrıca mHtt agregatlarının F-aktin ile birlikte biriktiği gösterildi. Buna ek olarak, Elk1'ın fosfo mutantlarının aşırı anlatımının mHtt agregasyonunu azaltması sadece PH'da değil, HH'da da nöroprotektif bir etkiye sahip olabileceğini gösterdi. Uzun süreli canlı görüntüleme, aşırı mHtt anlatımı bulunan nöronlar ölse bile mHtt agregatlarının ortamda kaldığını ve muhtemelen çevredeki sağlıklı nöronlarda toksisiteye neden olduğunu ortaya koydu. Bu bulgular, in vitro HH modelinde TND'nin varlığını doğruladı. Ayrıca, kalsiyum görüntülemesi yapılan hücrelerde PH veya HH indüklenmesi ile nöronlarda mHtt anlatımı bulunmasa da senkronize ve yüksek frekanslı kalsiyum aktivitesi gözlendi. In vitro ve in vivo tek hücre aksotomileri, tek bir nörondaki hasarın, PH ve HH ındakine benzer bir şekilde çevredeki nöronlarda senkronize bir kalsiyum aktivitesini ve çevredeki sağlıklı nöronların ölümünü tetiklediğini ve bunun P2X7 ekspresyonu bulunmayan hücrelerde anlamlı ölçüde azaldığını ortaya çıkardı.
Özet (Çeviri)
In this study, we implemented different neurodegenerative disease models including Parkinson's disease (PD), Huntington's disease (HD) and traumatic injury in varied cell types, assessed their feasibility as a model for studying transneuronal degeneration, and investigated possible neuroprotection mechanisms. In modelling PD, we used two paradigms: while overexpression of wild type or mutant α-synuclein did not cause significant cell death in SH-SY5Y and LUHMES cell lines, induction of cell death was confirmed upon 6-OHDA treatment. We confirmed that 6-OHDA treatment induces Parkinsonian toxicity in SH-SY5Y and LUHMES cells. Using this in vitro PD model, a drug repositioning approach revealed that pretreatment of Quercetin and Rutin is neuroprotective in 6-OHDA induced PD model in both SH-SY5Y and LUHMES cells. We further shown that Elk1 overexpression is neuroprotective through the same gene pathways as Quercetin and Rutin. In order to establish the in vitro HD model, we overexpressed wildtype vs mutant Huntingtin (mHtt) protein in HEK293T cells and in primary neurons. We observed that mHtt formed mostly cytoplasmic aggregates in HEK293T cells and nuclear aggregates in primary neurons. We found that localization of mHtt aggregates coincided with accumulation of F-actin. Additionally, we found that overexpression of phosphomutants of Elk1 decreases mHtt aggregation, indicating it can have a neuroprotective effect not only in PD but also in HD. Long term monitoring revealed that mHtt aggregates are not degraded even if mHtt overexpressing neurons died and possibly cause toxicity to surrounding healthy neurons. This has confirmed the presence of TND in in vitro HD model. Besides, time lapse calcium imaging revealed that in vitro induction of either PD or HD resulted with synchronized calcium activities with higher frequencies in neurons, even the cells do not express mHtt themselves. In vitro and in vivo single cell axotomies further revealed that injury in a single neuron triggers a synchronized calcium activity similar to observed in PD or HD and death of surrounding healthy neurons which is significantly decreased in P2X7 knockout cells.
Benzer Tezler
- Sıçanlarda deneysel sistemik inflamasyonda all-trans retinoik asit (ATRA)'in hipokampustaki etkilerinin EphA4 ve EphB2 ekspresyonu ile araştırılması
Investigation of the effects of all-trans retinoic acid (ATRA) on the hippocampus in experimental systemic inflammation in rats by EphA4 and EphB2 expression
SENEM ESİN YAVAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Histoloji ve EmbriyolojiBursa Uludağ ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMİHA ERSOY
- Transferin modifiyeli altın nanoparçacıkların sinir hücrelerindeki biyoelektiriksel etkisinin farelerde araştırılması
Investigation of transferrin modificated gold nanoparticles effects on bioelectric activities of nervous cells in mice
YAVUZ YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve TeknolojiMarmara ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNSELİ AYŞE GARİP
YRD. DOÇ. BİLGE GÜVENÇ TUNA
- Ratlarda perinatal stresin enterik sinir sistemi üzerine olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of perinatal stress in the enteric nervous system in rats
ECE ALİM
- Nöron benzeri hücre kültürüne dönüştürülmüş nöroblastom hücre hattında manyetik alan toksisitesine karşı propolisin nörokoruyucu özelliklerinin belirlenmesi
Determination of neuroprotective properties of propolis against magnetic field toxicity in neuroblastoma cell line transformed into neuron-like cell culture
FUNDA DORU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
GenetikErzurum Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ENES ARSLAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ŞÜKRÜ KURT
- Investigation of production and service parameters of proximal femoral prosthesis
Başlık çevirisi yok
HACER AYGÜN
