In vitro Parkinson Hastalığı Modelinde Karvakrolün Etkisinin Araştırılması


Kızıldağ S. (Yürütücü)

Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2024 - 2025

  • Proje Türü: Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Ocak 2024
  • Bitiş Tarihi: Ocak 2025

Proje Özeti

Nörodejeneratif hastalıklar nöronların ilerleyici kaybı ile karakterize edilmiş nörolojik bozukluklardır. Birçok insanı olumsuz etkileyen bu tip hastalıklar çevresel ve genetik faktörler ile yaşlılık gibi birçok faktörün kombinasyonu sonucunda ortaya çıkabilmektedir. Parkinson hastalığı (PH) ikinci en yaygın nörodejeneratif hastalıktır. Beynin substantia nigra bölümündeki dopaminerjik nöronların kaybı, motor fonksiyonlarda bozuklukla sonuçlanan dopamin yetersizliğine sebep olur. Hareketlerde yavaşlık, sertlik, titreme ve duruş bozukluğu PH’nin en yaygın semptomlarındandır. PH’nin kompleks bir moleküler mekanizması vardır ve henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Yapılan son çalışmalar PH’deki nöronal ölüme apoptozun yol açtığını göstermektedir. Nöron kaybının sebebinin altında yatan temel moleküler mekanizmaların Lewy cisimciği oluşumu ve mitokondriyal fonksiyon bozukluğu olduğu hipotezi öne sürülmektedir.-sinüklein proteininin yanlış katlanması sonucunda oluştuğu düşünülen Lewy cisimciğinin fonksiyonu ve apoptozu nasıl tetiklediği henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Mitokodriyal fonksiyon bozukluğu sonucunda ortaya çıkan ATP yetersizliği, serbest radikallerin ve oksidatif stresin artışı, Bax gibi apoptoz öncüsü proteinlerde artışa sebebiyet vermektedir. Mitokondriden serbest bırakılan sitokrom c ve aktifleşen kaspaz enzimleri, apoptotik hücre ölümünün belirteçlerindendir. İnsan nöroblastoma hücre hattı olan SH-SY5Y, Parkinson hastalığı da dahil olmak üzere nörodejenereratif hastalıkların in vitro mimik edilmesinde sıklıkla kullanılan bir hücre hattıdır. 6-hidroksidopamin (6-OHDA) hem in vitro hem de in vivo Parkinson modellemelerinde sıklıkla tercih edilen bir nörotoksindir ve hücrelerde oksidatif stresi arttırarak apoptozu tetikler. Son zamanlarda çeşitli hastalıklar için potansiyel terapötikler olduğu düşünülen doğal fenolik bileşikler, hidroksil grupları sayesinde serbest radikallere tutunarak hücredeki oksidatif stresi azaltabilmektedirler. Bu bileşik grubuna ait olan karvakrol, moleküler mekanizması tam olarak bilinmeyen, terapötik olma potansiyeli bulunan fenolik bir monoterpenoittir. Karvakrolün antimikrobiyal, antiviral, antikarsinojenik, antioksidan, antienflamatuvar özelliklerinin bulunduğu yapılan araştırmalarda gösterilmiştir. Karvakrolün, hidroksil grubu sayesinde serbest radikalleri uzaklaştırabildiği, oksidatif stres belirteçlerini azalttığı, apoptozla ilgili belirteçleri düzenlediği, endojen antioksidanların seviyesini arttırdığı ve hücre ölümünü baskıladığı ancak mekanizmasının tam olarak belirlenemediği gösterilmiştir. Bu proje kapsamında SH-SY5Y hücre hattına nöron karakteri kazandırıldıktan sonra nörotoksin 6-OHDA ile indüklenmesiyle mimik edilecek PH modelinde karvakrolün etkisinin araştırılması hedeflenmektedir. Böylece, proje kapsamında in vitro SH-SY5Y hücrelerine, retinoik asit ile nöron karakteri kazandırılıp 6-OHDA ile indüklenen oksidatif stres koşullarında apoptotik genlerde ve PINK1 geninde karvakrol etkisiyle gen ifadesi değişimleri araştırılacaktır. In vitro PH modellerinde karvakrolün PINK1 geninin ifadesine etkisi üzerine yapılmış bir çalışma bulunmamaktadır. Oluşturulacak PH modelinde karvakrolün, PINK1 geninin ifade düzeylerine etkisi belirlenmiş olacaktır. Yapılacak ulusal/uluslararası yayınlar ve kongre katılımlarıyla elde ettiğimiz tecrübe ve bilgilerimiz ilgili kişiler/gruplar ile paylaşılacak; yeni iş birliklerinin kurulmasına alt yapı oluşturulacaktır. Sonuç olarak, proje ekibine araştırma alanı ile ilgili bilgi birikimi kazanımı, araştırma deneyimlerini arttırma fırsatı ve yayın yapmak suretiyle ulusal/uluslararası arenada saygınlık kazanımına olanak sağlanacaktır.