Arka kök gangliyon hücrelerinde oksidatif stresle aktive edilen TRPM2 katyon kanallarının inhibisyonunda n-asetil sisteinin etkisinin patch-clamp sistemi ile araştırılması

Abstract

?Transient receptor potential melastatin 2? (TRPM2) Katyon Kanalları, hücresel oksidatif stresle açılan seçici olmayan katyon kanallarıdır. N-asetil sistein (NAC) thiol grubu içeren bir antioksidandır. Kısa zaman önce yapılan bir çalışmada bütiyonin sülfoksimin (BSO) ile glutatyon (GSH) yetersizliği oluşturulan arka kök gangliyon (AKG) sinir hücrelerinde TRPM2 kanallarının daha fazla aktive olduklarını ve hücre içi GSH verildiğinde ise hücre dışı inkübisyonlarında kısmen inhibe oldukları gözlemlendi. Hücre dışı GSH inkübisyonu TRPM2 kanallarının inhibisyonunda tam etki göstermezken NAC'ın hücre içine GSH dan daha kolay girmesi nedeniyle TRPM2 kanalları üzerinde tam bir düzenleyici etki yapabilir düşüncesiyle bu tez çalışması planlandı.AKG hücreleri sıçanlardan günlük çıkarılıp 24 saat BSO ile inkübe edildikten sonra patch-clamp tekniği ile H2O2 ile uyarım yapılarak kanal akımları gözlemlenmiştir. BSO grubunda; TRPM2 kanalları akım yoğunluğu, kontrol grubuna kıyasla çok fazla arttığı gözlemlenirken, BSO ile inkübe edildiğinde, BSO dan hem önce hem de sonra, hücrelere üçer saat NAC verildiğinde TRPM2 kanallarının aktive olmadığı gözlemlenmiştir. BSO ve H2O2 ile indüklenen TRPM2 kanallarına 2-Aminoethyl diphenylborinate (2-APB) verildiğinde kanalların önemli ölçüde bloke olduğu gözlemlenmiştir.Sonuç olarak, NAC'ın, hücrelerdeki GSH seviyelerini destekleyerek, hücre içine TRPM2 katyon kanalları vasıtasıyla Ca+2 akışını düzenlediğini gözlemlenmiş, BSO den önce verilen NAC'in, BSO dan sonra verilen NAC a göre hücreler üzerindeki koruyucu etkisinin daha fazla olduğu gözükmüştür. Hücre içi GSH baskılanmasının periferal ağrı ağrıdaki rolü iyi bilinmektedir. Bu nedenle, bulgularımızın AKG hücrelerine GSH yetersizliğine sonucu oluşan periferal ağrı ve nöropatolojinin etiyolojisinin anlaşılması ve tedavisinde fayda sağlayacağı kanaatine varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Arka Kök Gangliyon Hücresi, Glutatyon, N-Asetil Sistein, Oksidatif Stres, TRPM2 kanal antagonisti, Patch-Clamp.

Transient receptor potential melastatin-like 2 (TRPM2) is a non-selective Ca2+ permeable cation channel and is known to be activated by H2O2 which is one of the most important indicators of intracellular oxidative stress. N-acetyl cysteine (NAC), a thiol containing antioxidant and maintains thiol redox in the cells. Glutathione (GSH) and cysteine depletion has been implicated in the neurobiology of sensory neurons and pain. In a recent study indicated that extracellular GSH induced less protective effects on TRPM2 cation channels in the GSH-depleted DRG neurons. It is well known that NAC is higher passing cell membranes than in GSH. Hence, the extracellular NAC may inhibitor role on the channels in the DRG neurons. We aimed to investigate the effects of 2-Aminoethyl diphenylborinate (2-APB) and NAC on buthionine sulfoximine (BSO)-induced TRPM2 cation channel currents in dorsal root ganglion (DRG) neurons of rats.DRG neurons were freshly and daily isolated from rats and the neurons were incubated for 24 hrs with BSO. In whole-cell patch clamp experiments, TRPM2 currents in the DRG incubated with BSO were consistently induced by H2O2. TRPM2 channels current densities were higher in BSO group than in control. When extracellular NAC before or after BSO incubation are introduced by chamber, TRPM2 channel currents were not activated by BSO. BSO and H2O2-induced Ca2+ gates were blocked by the 2-APB.In conclusion, we observed the modulator role of NAC on Ca2+ influx through a TRPM2 channel in intracellular GSH depleted DRG neurons. NAC incubation before BSO exposure seems to more protective effects than in NAC incubation after BSO exposure. Since cytosolic cysteine and glutathione depletion is a common feature of neuropathic pain and diseases of sensory neuron, results of current study are relevant to the etiology and treatment of neuropathology in DRG neurons.Key words: Dorsal Root Ganglion Neurons, Glutathione, N-acetyl cysteine, Oxidative stress, TRPM2 channel antagonist, Patch-Clamp.