Serin diyet uygulamalarının deneysel Alzheimer modelinde nöroprotektif etkilerinin değerlendirilmesi

Abstract

Alzheimer hastalığı (AH), sinaptik işlev bozukluğu ve nörodejenerasyonun eşlik ettiği amiloid-β (Aβ) plakların ve beyinde nörofibriler yumakların birikmesi ile karakterize edilen nörodejeneratif bir hastalıktır. Hastalığın ilerlemesini yavaşlatacak etkin bir tedavi henüz bulunamamıştır. Bu nedenle deneysel hayvan modelleri kullanılarak yapılan terapötik çalışmalar oldukça önemli hale gelmiştir. Çalışmamızda nöroprotektif etkileri bilinen D-sikloserin ve L-serin aminoasitleri kullanılmıştır. D-sikloserin ve L-serin aminoasitlerinin potansiyel etkileri AlCl3 maruziyeti ile deneysel AH modeli oluşturulan ratlarda davranış testleri ile biyokimyasal, hematolojik ve histopatolojik değerlendirmelerin yanısıra moleküler genetik analizler ile belirlenmiştir. Çalışmada 30 adet dişi Sprague-Dawley rat kullanılarak 6 grup oluşturulmuştur: Grup 1 Kontrol grubu (n=5), Grup 2 AlCl3 uygulaması ile deneysel AH oluşturulan grup (n=5), Grup 3 Tedavi amaçlı D-sikloserin verilen grup (n=5), Grup 4 Tedavi amaçlı L-serin verilen grup (n=5), Grup 5 D-sikloserin grubu (Sadece D-sikloserin n=5), Grup 6 L-serin grubu (Sadece L-serin n=5). AlCl3 maruziyeti ile AH oluşturulan ratlarda oksidatif stres ve nörodejenerasyon görülmüş olup davranış testleri ile de AlCl3 ile oluşturulan deneysel AH modeli doğrulanmıştır. Ayrıca moleküler genetik analizler ile alüminyumun β-sekretaz ve γ-sekretaz aktivitelerini artırırken α-sekretaz aktivitesini azalttığı bulunmuştur. D-sikloserin ve L-serin uygulaması ile alüminyum toksisitesi nedeniyle oluşan nörodejenerasyonda iyileşme sağlanırken oksidatif hasar engellenmiştir. Bu çalışma sonucunda elde edilen bulguların AlCl3'e bağlı nörodejenerasyon ve bilişsel bozukluğa karşı iyileştirici potansiyele sahip yeni bileşiklerin sentezlenmesine ve ilaç geliştirme araştırmalarına katkı sağlayacağına inanılmaktadır.

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease characterized by the accumulation of amyloid-β (Aβ) plaques and neurofibrillary tangles in the brain accompanied by synaptic dysfunction and neurodegeneration. No effective treatment has been found to slow the progression of the disease. Therapeutic studies using experimental animal models have therefore become very important. In our study, D-cycloserine and L-serine with neuroprotective effects were used. The potential effects of D-cycloserine and L-serine in AlCl3 induced experimental rat model of AD were determined by behavioral tests, pathological examination, biochemical and hematological evaluation and molecular genetics analyses. In this study, 6 groups of female Sprague-Dawley rats were used: Group 1 Control group (n = 5), Group 2 Experimental AD group with administration of AlCl3 (n = 5), Group 3 Treatment of D-cycloserine (n = 5), Group 4 Treatment with L-serine (n = 5), Group 5 D-cycloserine group (only D-cycloserine n = 5), Group 6 L-serine group (only L-serine n = 5). Oxidative stress and neurodegeneration were observed in AlCl3 induced experimental rat model of AD and the experimental AD rat model was confirmed by behavioral tests. In addition, it has been found that aluminum decreases α-secretase activity while increasing β-secretase and γ-secretase activities by molecular genetic analysis. D-cycloserine and L-serine application resulted in an improvement in neurodegeneration and oxidative damage caused by aluminum toxicity. It is believed that the results of this study will contribute to the synthesis of new compounds with improved potential against AlCl3-induced neurodegeneration and cognitive impairment and to the research of drug development.