Karvakrolün Hipoglisemi ve Hipergliseminin Taklit Edildiği Modellerdeki Etkisinin H9c2 Kardiyak Hücre Hattında İncelenmesi

TÜBİTAK Projesi, 1002 - Hızlı Destek Programı, 2025 - 2026

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Destek Programı: 1002 - Hızlı Destek Programı
Başlama Tarihi: Ağustos 2025
Bitiş Tarihi: Ağustos 2026

Proje Özeti

Karvakrol, kardiyovasküler hastalıklara olumlu etkiler göstererek kardiyoprotektif özellikler sergileyen bir bileşik olarak tanımlanmıştır. In vitro ve in vivo çalışmalarda, karvakrolün kalp sağlığını iyileştirme potansiyeli, özellikle anti-inflamatuar ve anti-apoptotik etkilerle belirgin bir şekilde gözlemlenmiştir. Karvakrol, AMPK (AMP-activated protein kinase) yolaklarının aktive edilmesiyle yağ asidi oksidasyonunu artırmaktadır (Kim vd., 2013). Ayrıca, karvakrolün GLUT4'ün kardiyak membran translokasyonunu artırarak glukoz kullanımını iyileştirdiği ve kan glukoz seviyelerini düşürdüğü tespit edilmiştir (Hou vd., 2019). CD36 ifadesinin artırılmasıyla, yağ metabolizması ve kolesterol taşıma süreçlerine katkı sağlandığı belirlenmiştir (Kim vd., 2013). Karvakrol, kardiyomiyositlerde apoptotik değişiklikleri engelleyerek hücre ölümünü basklamakta ve kalp dokusunda oksidatif stresi azaltmaktadır (Ahmadi vd., 2024). Bu etkiler, kardiyak hipertrofi ve hipertansiyon gibi kalp hastalıklarının tedavisinde karvakrolün potansiyel terapötik bir ajan olarak kullanılmasını desteklemektedir (Jamhiri vd., 2019). PI4KIIIß üzerinde karvakrolün etkisi, hücresel düzeyde kalp sağlığını iyileştirme konusunda daha fazla araştırma yapılması gereken bir alan olarak öne çıkmaktadır. AMPK, GLUT4, CD36 ve PI4KIIIß, kardiyomiyopati gibi kalp hastalıklarında kritik rol oynayan moleküller olarak tanımlanmaktadır. Karvakrolün bu moleküller üzerinde olumlu etkiler göstermesi, kardiyovasküler hastalıkların tedavisinde destekleyici olması açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmalar, karvakrolün kalp sağlığını destekleyerek kardiyomiyopati ve kardiyak disfonksiyonu önlemekteki potansiyelini ortaya koymaktadır.

Araştırma Sorusu:

Karvakrolün, diyabetik kardiyomiyopati (DCM) modelinde, kardiyak hücrelerde GLUT4, CD36, PI4KIIIβ ve AMPK ifadesine; AMPK’nın fosforilasyonuna etkisi nedir; metabolik düzenlenmede rolü var mıdır? Karvakrol uygulamasının GLUT4 ve CD36 proteinlerinin lokalizasyonuna etkisi nedir?

Hipotez:

Karvakrolün kardiyak hücre hatlarında kardiyomiyopatinin taklit edildiği koşullarda:

· Anti-diyabetik özellik göstererek yağ asidi alımından-taşınımından sorumlu CD36 ifadesini azalttığı ve, kasılmaya bağlı CD36 tranlokasyonunda rol alan AMPK‘nin gen ifadesini arttırdığı; hücre içerisine glukoz alınımından-taşınımından sorumlu GLUT4 ve PI4KIIIß gen ifadelerini arttırdığı,

· Karvakrol uygulaması glukoz alımını arttırarak, yağ asidi alımını azaltarak metabolik dengeyi değiştirdiği,

· GLUT4’ün yüksek oranda membranda localize olduğu ve CD36’nın yüksek oranda endozom ve golgi membranında localize olduğu şeklindedir.

Projenin Amacı:

H9c2 hücrelerinde hipoglisemi ve hipergliseminin taklit edildiği farklı glukoz konsantrasyonlarında oluşturduğumuz modellerde karvakrolün,

· GLUT4, CD36, PI4KIIIβ ve AMPK’nin ifade patern değişimlerine,

· AMPK fosforilasyonuna,

· GLUT4 ve CD36 hücre içi lokalizasyonlarına,

· Glukoz ve yağ asidi alım düzeylerinin saptanmasıyla metabolik değişime,

etkisinin incelenmesi amaçlanmaktadır.

Projenin Hedefleri

Laboratuvarımızda oluşturulan hipoglisemi ve hiperglisemi’nin taklit edildiği in vitro kardiyak DCM modellerinde

· Glukoz alımı ve taşınımında rol alan GLUT4,

· Lipid homeostazı ve enerji dengesinde rolü olan CD36,

· Hücresel enerji durumunun ana sensörü olan CD36 translokasyonu ve GLUT4 translokasyonunda rol alan AMPK ve p-AMPK,

· Vezikül aracılı kargo taşınmasını düzenleyen PI4KIIIβ ifade düzeylerinin gösterilmesi hedeflenmektedir.

· GLUT4 ve CD36’nın lokalizasyonlarının (sarkolemma, endozom ve golgi) saptanması hedeflenmektedir.

· Yağ asidi alımı ve glukoz alımındaki değişimin tespiti ile DCM fenotipinde fonksiyonel ve metabolik değişimlerin saptanması hedeflenmektedir.

Kardiyak hücre hattı olan H9c2 hücrelerinde oluşturulan DCM modellerinde hedeflenen dört gen ifade paternlerinin belirlenmesi, AMPK fosforilasyon düzeyinin incelenmesi, transport proteinlerinin lokalizasyonlarının saptanması ve DCM fenotipinde fonksiyonel ve metabolik değişimlerin gösterilmesi ile DCM patogeneziyle ilişkili yeni mekanizmaların araştırılması hedeflenmektedir.