Beyin felci sonrası melatonin ve BMAL 1 proteinin ilişkisinin araştırılması

Abstract

Canlılar çevrelerinde meydan gelen değişikliklere adapte olabilmek için davranışsal ve fizyolojik süreçlerini düzenlerler. Canlılardaki bu süreçler sirkadyen ritimle düzenlenmekte ve çevresel değişikliklere senkronize olmaktadır. Bu senkronizasyon canlılara bazen avantaj bazen de dezavantaj sağlamaktadır. Dezavantajlarla beraber nörodejeneratif, hastalıklar meydana gelmektedir. Sirkadyen ritme bağlı olarak bireylerde meydana gelen beyin felci vakaları da değişiklik göstermektedir. Buna bağlı olarak beyin felci insidansına bakıldığında insidansın gündüz saatlerinde daha fazla olduğu görülmektedir. Fakat beyin felci ve sirkadyen ritim arasındaki ilişkiden sorumlu mekanizmaların nasıl ilerlediği henüz tam olarak bilinememektedir. Bu tez çalışmasında, beyin felci sonrası sirkadyen ritim proteinlerinden Brain and muscle arly hydrocarbon receptor nuclear antigen-1(Bmal 1)'in melatonin ile ilişkisinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu amaçla in vivo ortamda beyin felci oluşturulan farelerde ve in vitro ortamda beyin felci modeli oluşturularak i) apoptotik hücre ölümü, ii) nöronal sağkalım, iii) sirkadyen ritimde rol oynayan sinyal iletim yolakları, iv) Akt sinyal iletim yolağındaki değişiklikler ve v) Bmal 1'in ifadesinin arttırılmasıyla hücre içerisinde etkilenen moleküler yolaklar değerlendirilmiştir. İskemik beyin felci modeli uygulanan farelerde iskemi sonrası melatonin tedavisi ile apoptotik hücre sayısının azaldığı, nöronal sağkalım oranının arttığı, Bmal 1, Clock, PerII ve p-Akt protein seviyelerinde artış olduğu; öte yandan Akt sinyal yolağının baskılanması ile bu proteinlerin seviyelerinde azalma olduğu görülmüştür. Elde edilen souçlar Bmal 1proteini ve melatonin arasındaki ilişkinin PI3K/Akt hücresel sağkalım sinyal yolağı üzerinden gerçekleştiğine işaret etmektedir. Çalışmadan elde edilen sonuçlar sirkadyen ritmin beyin felci sonuçları üzerine etkisini moleküler düzeyde göstermektedir ve ileride beyin felcinin patolojik süreçlerinin daha detaylı anlaşılmasına ve beyin felci tedavisinde yeni hedef molekül geliştirilmesine katkıda bulunması beklenmektedir.

Living organisms organize their behavioral and physiological processes in order to adapt to the changes that occurs around them. In living organisms, these processes organized by circadian rhythm and synchronized with environmental changes. This synchronizing provide sometimes advantages and sometimes disadvantages. Neurodegenerative, metabolic, cardiovascular diseases consist of disadvantages. Based on the circadian rhythm, cerebral ischemia cases vary among individuals. Therefore the incidence of cerebral ischemia is seen to be higher during daytime hours. However, how these circadian rhythm mechanisms are related with cerebral ischemia is not clear. In this thesis, it is aimed to reveal the relationship between Bmal 1, circadian rhythm protein, and melatonin after cerebral ischemia. For this purpose, i) apoptotic cell death, ii) neuronal survival, iii) signaling pathways that play a role in the circadian rhythm, iv) Akt signaling pathway, v) the effects of overexpression of Bmal 1 protein in vivo and in vitro conditions have been researched in order to understand possible effects of circadian rhythm related protein Bmal 1 on cerebral ischemia. As a result of in vivo and in vitro experiments, it was found that melatonin treatment decreased number of apoptotic cells, increased rate of neuronal survival, and resulted in higher expression levels of circadian rhythm related proteinsBmal 1, Clock, PerII and survival ptotein p-Akt., while suppression of Akt signaling pathway leads to a decreased in the levels of these proteins relative to treatment after cerebral ischemia. According to data, we purpose the relationship between Bmal 1 protein and melatonin is mediated through the PI3K/Akt cellular survival signaling pathway.