Leptin hormonunun glia hücreleri üzerindeki olası etkileri

Abstract

1. ÖZET Ob gen ürünü polipeptid yapılı leptin hormonunun bilinen en temel fonksiyonu, hipotalamus aracılığıyla besin alınımını baskılaması ve bedende enerji kullanımını arttırmasıdır. Leptin yapısından ve hücre içinde etkilediği yolaklardan dolayı sitokin olarak kabul edilmektedir. Leptin reseptörleri bir çok dokuda bulunmakla birlikte son yapılan çalışmalarda beyindeki glia hücrelerinin de leptin reseptörleri içerdiği ortaya konmuştur. Günümüzde leptinin sadece besin alınımma ve enerji kullanımına etki etmediği; bu etkilerin yanı sıra apoptosize karşı hücreleri koruduğu, infiamasyonda rol aldığı ve çeşitli hücre tiplerinin çoğalmasını uyardığına dair yapılmış bir çok çalışma bulunmaktadır. Ayrıca leptin uygulamasının farelerde ve insanlarda antioksidan savunma sistem elemanlarını arttırdığı gösterilmiştir. Ancak, leptin uygulamasının çeşitli hücre kültürlerinde oksidatif stres yarattığına dair var olan çalışmalar, leptinin antioksidan mı yoksa oksidan mı olduğu sorusunu gündeme getirmiştir. Çalışmamızda, 1-3 günlük yavru sıçan beyin ön lobundan elde edilen glia hücrelerinin 24 saatlik kültürleri başlangıcında 1, 10, 100 ve 1000 ng/ml leptin uygulamasının hücre çoğalmasına etkisini araştırdık. Hücre çoğalmasını belirlemek için canlı hücre yoğunluğunu saptayan 3-(4,5-D-methylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide, thyazolyl blue (MTT) yöntemi uygulandı. Leptinin hidrojen peroksit (H2O2) toksisitesi üzerinde koruyucu etkisinin olup olmadığım belirlemek için öncelikle hücrelere 10 ile 1000 uM arası dozlarda 3 saat süreyle uygulandı. Hücrelerin yaklaşık % 75'ini öldüren H2O2 dozu 100 uM olarak belirlendi. Bu dozdaki H2O2 ile birlikte leptin veya koruyucu olduğu bilinen glutatyon (GSH) 100 ile 8000 uM arası dozlarda 3 saat uygulandı. 24 saat sonra MTT yöntemi kullanılarak hücre canlılığına bakıldı. Glia hücre kültürüne 24 saat süreyle uygulanan leptin dozlarının hücre çoğalmasına olumlu ya da olumsuz bir etkisi olmamıştır. Aynı şekilde leptin 100 uMHbCVin neden olduğu toksisiteyi ortadan kaldırmamıştır. Fakat GSH 100 uM'dan itibaren EbCVin neden olduğu toksisiteye karşı koruyucu etki göstermeye başlamış ve 500 ile 8000 uM arası GSH, HaCVin neden olduğu toksisiteyi tamamen ortadan kaldırmıştır (p<0.001). Anahtar Kelimeler: Leptin, Glia, Oksidatif Stres, Hidrojen peroksit, Antioksidan, Çoğalma

2. SUMMARY The most known function of the ob gene product leptin, a polipeptide, is to inhibit food intake and increase energy expenditure via hypothalamus. Leptin is accepted as a cytokine because of its structure and the signaling pathways that leptin influences within the cell. Many human tissues have leptin receptors. Leptin receptors are also found in the brain. Currently, there are numerous studies indicating that leptin has involved in not only energy expenditure and food intake, but also in protection against apoptosis, in inflammation and in stimulation of proliferation in many cell types. Antioxidant defense system elements in human and mouse are increased with the treatment of leptin. On the other hand, leptin treatment increases the oxidative stress in many cell culture studies. This contradiction evoked a question of whether leptin acts as an oxidant or antioxidant on glial cells. We investigated the effects of 1, 10, 100 and 1000 ng/ml leptin doses on proliferation of glial cells that were obtained from 1-3 day old rat brain frontal lobe. We used 3-(4,5-D-methylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, thyazolyl blue (MTT) medhod for the determination of cell proliferation. Glial cells were firstly treated with 10-1000 uM H2O2 for 3 hours to determine whether leptin is an antioxidant or oxidant. The dose of H2O2 that kills 75 % of cells is found to be 100 uM. Combined with 100 uM H202, leptin or well known antioxidant GSH at 100-800 uM were applied to the cells for three hours. After 24 hours, we determined the survival of the cells by using MTT method. The treatment of glial cells with respective leptin doses for 24 hours did not show any negative or positive effect on cell proliferation. Leptin could not also eliminate the toxicity of H2O2. However, GSH from 100 uM started to show protective effect against toxicity of H2O2 and the GSH doses between 500-8000 uM completely eliminated toxicity of H2O2 (p<0:001).Key words : Leptin, Glia, Oxidative stress, Hydrogene peroxide, Antioxidant, Proliferation 4