Dopaminerjik nöronal hasarda gsk-3? enzim inhibisyonu ile nrf2 / are yolağı arasındaki ilişkinin incelenmesi

Nörodejeneratif hastalıklar tüm dünyada pek çok insanı etkileyen sinir sistemi ile ilişkili bir grup hastalıktır. Nörodejenerasyonun temelinde; anormal katlanmış protein agregasyonu, nöronal apoptoz, oksidatif stres, mitokondriyal disfonksiyon, proteozomal veya otofajik disfonksiyonve kronik nöroinflamasyon gibi patolojik mekanizmalar yatmaktadır. Bu hastalıklar arasında en sık karşılaşılan ikisi Alzheimer ve Parkinson Hastalığı'dır. Parkinson Hastalığı'nda motor bulgular, beynin substantia nigra bölgesindeki dopaminerjik nöronların dejenerasyonu sonucu ortaya çıkmakta ve dopaminerjik nöron kaybında oksidatif stres başta olmak üzere çeşitli mekanizmalar etkili olmaktadır. Nrf2 (nükleer NFE2 ilişkili faktör-2), hücresel antioksidan cevabın regülasyonunda anahtar bir transkripsiyon faktörüdür ve bu yolak oksidatif stresi etkisizleştiren majör koruma mekanizması olarak tanımlanmaktadır. Nrf2, inflamasyon ya da hasar sonucu oluşan oksidatif strese karşı antioksidan protein ekspresyonunu düzenler. Oksidatif stresi tetikleyen her türlü patolojik durumda Nrf2'nin sitozolik ve nükleer konsantrasyonunun belirlenmesi ve hem oksijenaz-1 (HO-1), NADPH dehidrogenaz kinon-1 (NQO1), glutamat sistein ligaz katalitik alt birim (GCLC), glutamat sistein ligaz regulatör alt birim (GCLM), glutatyon redüktaz gibi Nrf2 ile ilişkili enzimlerin düzeyindeki değişimin gösterilmesi dokunun antioksidan durumu hakkında bilgi vermektedir. Nrf2'nin, glikojen sentaz kinaz-3? (GSK-3?) enzimi tarafından direkt veya dolaylı (Fyn aracılığı ile) fosforile olduğu ve ubikitin aracılığı ile degredasyona uğradığı bilinmektedir. GSK-3?'nın protein kinazlar aracılı fosforilasyonu veya inhibitörler aracılığı ile inaktivasyonunun Nrf2'yi degredasyona karşı koruduğu ve antioksidan aktiviteyi arttırdığı bilinmektedir. Bu nedenle Nrf2'nin degradasyonunu sağlayan mekanizmaları inhibe eden ajanlar (GSK-3? enzim inhibitörleri, Nrf2 aktivatörleri gibi), hücre içinde antioksidan sistemleri devreye sokması açısından, oksidatif stresin arttığı tüm hastalıklarda potansiyel tedavi alternatifleri arasında yer almaktadır. Tideglusib; tiyadiazolidindion grubu non-ATP kompetitif GSK-3? inhibitörüdür ve GSK-3?'nın rol oynadığı nörodejeneratif süreçlerde bu terapötik ajanın etkisini ortaya koymanın yeni moleküler hedefler belirmede rehber olacağı düşünülmektedir. Tez çalışmasında, SH-SY5Y insan nöroblastoma hücre hattında 1-metil-4-fenilpiridinyum iyonu (MPP+) kullanılarak in vitro dopaminerjik nöronal hasar oluşturulmuş; MPP+ aracılı nöronal hasar süre-yanıt, doz-yanıt deneyleri yapılarak hücre canlılığı analizleri ile tespit edilmiştir. Dopaminerjik nöronal hasarda bir GSK-3? enzim inhibitörü olan tideglusibin potansiyel nöroprotektif etkinliği araştırılmıştır. Ajanın enzimi inhibe ettiği, hücre içi pGSK-3? (Ser9) düzeylerindeki artışın gösterilmesi ile doğrulanmıştır. Deney modelinde serbest radikal üretimi, mitokondriyal membran potansiyelindeki değişim ilesüperoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon peroksidaz (GPx) gibi antioksidan enzimlerin aktiviteleri spektrofotometrik ve spektrofluorometrik teknikler kullanılarak ölçülmüştür. Bununla birlikte uygulamaları takiben hem Nrf2 (sitozolik/nükleer) hem de Nrf2/ARE yolağı ile ilişkili protein (HO-1, NQO1, Keap1) düzeylerindeki değişim western blot yöntemi ile incelenmiştir. Deney gruplarında tüm örnekler en az beş kez çalışılmıştır ve gruplar arasındaki istatistiksel farklar ANOVA (analysis of variance) yöntemi ile %95 güven aralığında değerlendirilmiştir. Elde ettiğimiz sonuçlar; tideglusibin MPP+ ile oluşturulan dopaminerjik nöronal hasarda koruyucu olduğunu ve nöroprotektif etkiyi gösterirken Nrf2/ARE yolağını etkin olarak kullandığını göstermektedir. Nörodejeneratif hastalıkların sıklıkla karşılaşılıyor olması ve henüz tamamen patogenezinin aydınlatılamaması bu yönde yapılan çalışmaları oldukça önemli kılmaktadır. Dopaminerjik nöronal hasarın yaygın görüldüğü Parkinson Hastalığı gibi hastalıklar açısından, elde edilen sonuçlar ve ileri tekniklerin kullanıldığı deneysel ve klinik çalışmalar hastaların yaşam kalitesini arttırma ve tedavi maliyetlerini azaltma açısından yarar sağlayacaktırNeurodegenerative diseases are a group of disease which related with nervous system and affect many people all over the world. Pathological mechanisms including proteasomal or autophagic dysfunction and chronic neuroinflammation, abnormally folded protein aggregation, neuronal apoptosis, oxidative stress, mitochondrial dysfunction are very common in the basis of neurodegeneration. Alzheimer and Parkinson diseases are two of the most common neurodegenerative diseases. Motor symptoms of Parkinson's disease occur as a result of degeneration of dopaminergic neurons in the substantia nigra of the brain and various mechanisms, particularly oxidative stress, are known to have a role in loss of dopaminergic neurons.Nrf2 (Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2) is a key transcription factor in the regulation of cellular antioxidant response and this pathway is defined as a major protective mechanism to neutralize the oxidative stress. Nrf2 regulates antioxidant protein expression against oxidative stres resulting from inflammation or injury. Showing the changes in levels of proteins associated with Nrf2 such as cytosolic and nuclear concentration of Nrf2, heme oxygenase-1 (HO-1), NADPH dehydrogenase quinone-1 (NQO1), glutamate cysteine ligase catalytic subunit (GCLC), glutamate cysteine ligase regulator subunit (GCLM), glutathione reductase provides information about the antioxidant status of the tissues in pathological conditions that trigger oxidative stress. It is known that Nrf2 is directly or indirectly (by means of Fyn) phosphorylated by glycogen synthase kinase-3? (GSK-3?) and undergo degradation through the ubiquitin. Protein kinase mediated phosphorylation of GSK-3? or deactivation via inhibitors protects Nrf2 against degradation and is known to increase the antioxidant activity. Therefore; inhibitors of Nrf2 degradation (such as GSK-3? enzyme inhibitors, Nrf2 activators) for the insertion of antioxidant systems in cell are among the potential treatment approaches for the diseases where oxidative stres increase. Tideglusib is a non-ATP competitive inhibitor of GSK-3? that members of tiadiazolidindiones. Reveal the impact of the this therapeutic agents in the neurodegenerative process believed that will guide the emergence of new molecular targets. In this thesis, in vitro dopaminergic neuronal damage was induced by 1-methyl-4-phenylpyridinium ion (MPP+) in human neuroblastoma cell line (SH-SY5Y) and cell viability analyzes were determined by performing the time-response, dose-response experiments. Potential neuroprotective effect of tideglusib (GSK-3? enzyme inhibitor) was investigated in dopaminergic neuronal damage. Inhibition of the enzyme was confirmed by showing that the increase in level of intracellular pGSK-3? (Ser9). Free radical production in the experimental model, the change in mitochondrial membrane potential with activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) have been measured using spectrophotometric and spectrofluorometric techniques. At the same time; the changes in the protein levels of Nrf2 (cytosolic/nuclear) and Nrf2/ARE pathway associated proteins (HO-1, NQO1, Keap1) were analyzed by western blot method following treatments. Measurements were performed at least five times for each sample and statistical differences between groups evaluated by ANOVA (analysis of variance) method with a 95% confidence interval. Our results have shown that tideglusib shows protection in dopaminergic neuronal damage induced by MPP+ and this agent seems to have a role on the regulation of Nrf2/ARE pathway. In conclusion, obtained results and experimental and clinical studies on the use of advanced technology will benefit in terms of reduction of treatment costs and improving the quality of life for patients when dopaminergic neuronal loss occurs

Tidegluib provides neuroprotection in Parkinson's Disease model through Nrf2/are pathway

Conference of the Society-for-Free-Radical-Research-Europe (SFRR-E) -- JUN 08-11, 2016 -- Budapest, HUNGARYWOS: 000377617900060Soc Free Rad Res Europ

Effect of Mefenamic Acid on Some of The Base Excision Repair Enzymes Against D-Serine-Induced Neurotoxicity

N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) overactivation leads to free radical production, protein degradation, lipid peroxidation and DNA damage. Recently, nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) are suggested to be good candidates for the treatment of neurological insults. In this study, we aimed to evaluate the effect of mefenamic acid on 8-OHdG levels, the expression of poly(ADP ribose) polymerase-1 (PARP-1) and base exci-sion repair (BER) enzymes; 8-oxoguanine DNA glycosylase 1 (OGG1), apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 (APE1) against D-serine. Adult Sprague-Dawley rats were divided into four groups: (i) the control (n=6); (ii) D-serine (n=6); (iii) Mefenamic acid (n=6); (iv) D-serine+Mefenamic acid (n=6). Rats were decapitated 6 hours after the injections. The mRNA and protein expression levels were determined by real-time PCR and western blot techniques, respectively. D-serine increased APE1 mRNA, PARP-1 mRNA and 8-OHdG levels. APE1 and PARP-1 genes were significantly upregulated by mefenamic acid. Protein expression profiles were also consis-tent with mRNA levels. However neither mRNA nor protein levels of OGG1 were affected by D-serine or mefe-namic acid. Our results suggest that NMDA/D-serine signaling triggers DNA repair mechanisms and oxidative DNA damage simultaneously. We may conclude that mefenamic acid have a potential neuroprotective effect and assist to repair NMDAR-mediated DNA damage via modulating DNA repair mechanism

Inhibition of glycogen synthase kinase-3 beta reduces ROS production and alters antioxidant enzyme activities in MPP plus -induced neuronal cell death

OCC World Congress / Annual SFRR-E Conference -- JUN 21-23, 2017 -- Berlin, GERMANYWOS: 000403716100099OCC, SFRR-ETUBITAK (The Scientific and Technical Research Council of Turkey)Turkiye Bilimsel ve Teknolojik Arastirma Kurumu (TUBITAK) [215S528]; Ege University Scientific Research FoundationEge University [15-ECZ-012]This study was supported by TUBITAK (The Scientific and Technical Research Council of Turkey) (Project Number: 215S528) and the Ege University Scientific Research Foundation (Project Number: 15-ECZ-012)

Vinpocetine attenuates manganese-induced toxicity in neural stem cells

Conference of the Society-for-Free-Radical-Research-Europe (SFRR-E) -- JUN 08-11, 2016 -- Budapest, HUNGARYWOS: 000377617900113Soc Free Rad Res Europ