Deneysel Parkinson modelinde Vazoaktif İntestinal Peptid`in nöron koruyucu etkisine astrosit hücrelerinin katkısı

Abstract

Parkinson hastalığı, substantia nigradan striatuma gelen dopaminerjik nöron kayıplarına bağlı bazal ganglionların hastalığıdır ve halen etkin bir tedavisi bulunmamaktadır. Tedavi amaçlı uygulanan yöntemler, nöron hasarını durdurma ve yavaşlatmada kısıtlı bir fayda sağlarken, birçok yan etkiye neden olmaktadır. Vazoaktif İntestinal Peptid (VİP) çok yönlü doku koruyucu etkisi nedenli Parkinson hastalığının tedavisinde umut verici bir molekül olarak deneysel Parkinson modellerinde kullanılmıştır. VİP'in nörodejenerasyonu engellemedeki etki mekanizmasını açığa kavuşturmak için çalışmalar devam etmektedir. Nöron koruyucu etkisini gösterdiği yolaklardan birisinin de astrositler üzerinden olabileceği düşünülmektedir. Astrositler, nöron koruyucu özelliklerini beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF), nöron büyüme faktörü (NGF), aktiviteye bağlı nörotrofik protein (ADNP), hidrojen sülfür (H2S), glutatyon (GSH), laktat ve gamma-aminobutirik asit (GABA) gibi bazı molekülleri salıvererek gerçekleştirmektedir. Bunlar arasında astrositlerden ADNP'nin salıverilmesini uyaran başlıca molekülün de VİP olduğu bildirilmiştir. VİP'in, parkinson modelinde, nöron koruyucu etkisinde, astrositlerden salıverilen moleküllerle ilişkili çalışmaya rastlanmamıştır. Bu tez çalışmasında, sıçanlarda 6-hidroksidopamin (6-OHDA) verilerek oluşturulan parkinson modelinde VİP'in nöron koruyucu etki mekanizmasına astrosit hücrelerinin katkısı araştırılmıştır. Deneyler, her iki cinsiyet grubundan Spraque-Dawley sıçanlar kullanılarak üç grupta gerçekleştirilmiştir. 1- Taklit grubu, 2- Parkinson modeli 3- Parkinson modeli oluşturulan ve VİP verilen grup. Sıçanlara motor fonksiyon testini takiben mikrodiyaliz uygulanmıştır. Mikrodiyalizatlarda, GABA, glutamat, GSH ve laktat düzeyleri ölçülmüştür. Mikrodiyaliz işleminden sonra beyinler immunohistokimyasal olarak incelenmiştir. VİP tedavisi, reaktif astrogliozisi etkilemezken, motor fonksiyon bozukluklarını düzeltmiş, GSH düzeylerini kontrol değerlerine geriletmiş, GABA ve glutamat düzeylerini artırmıştır. VİP, striatumda GAD(+) ve ADNP(+) nöron sayısını artırmıştır. 6-OHDA ile oluşturulan nörodejenerasyon sonrasında striatal astrositlerin öncelikle savunmaya yönelik olarak aktive oldukları, VİP'in nöronları direkt etkileyerek koruduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Sözcükler: 6-OHDA, Mikrodiyaliz, VİP, GABA, Astrosit, ADNP, GSH, glutamat, laktat

Parkinson's disease, still having no effective treatment, is a disorder of basal ganglia based on the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra. Current available treatments frequently induce major side effects and have limited beneficial effects in halting and slowing down the progression of underlying neurodegenerative process. Vasoactive Intestinal Peptid (VIP) has been found to be protective in experimental Parkinson models. VIP is able to show its neuroprotective effect via diverse pathways. Ongoing studies continue to clarify the mechanism of VIP against neurodegeneration. It has been thought that one of these pathways might occur via astrocytes. Astrocytes protect neurons by releasing certain molecules such as Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Nerve Growth Factor (NGF), Activity-Dependent Neuroprotective Protein (ADNP), Hydrogen Sulphur (H2S), Glutathion (GSH), lactate and Gamma-Aminobutyric Acid (GABA). It has been shown that the main molecule inducing the release of ADNP from astrocytes is VIP. As far as we know, there is no study investigating the neuroprotective effect of VIP in corralation with the activity of astrocytes in the experimental Parkinson models.In this thesis study, contribution of astrocytes on the neuroprotective effects of VIP was investigated in the 6-OHDA Parkinson model of rats. Adult Sprague-Dawley rats (both gender) were divided into three groups. 1- Sham opareted 2- Unilaterally 6-OHDA lesioned (Parkinson model) and 3- Unilaterally 6-OHDA lesioned and i.p. VIP-injected (25 ng/kg).Following the motor-function tests, brain microdialysis was applied. In the microdialysis samples; GABA, glutamate, GSH and lactate levels were measured by HPLC. After microdialysis, brains were examined by immunohistochemical methods. VIP treatment did not influence the reactive astrogliosis, yet reversed the motor-function disorders and decreased the GSH levels to the control values. In addition, it increased the GABA and glutamate levels as well as the number of GAD (+) and ADNP (+) neurons in the striatum. Our results show that in neurodegeneration induced by 6-OHDA, striatal astrocytes has been activated for defense at the beginning, and VIP protects neurons by directly influencing them. Key Words: 6-OHDA, Microdialysis, VIP, GABA, Astrocyte, ADNP, GSH, glutamate, lactate