1,721,119 research outputs found
Effects of neurotrophic factors cdnf and manf on brain plasticity and repair after brain ischemia
No full textKüçük protein yapıları ile nörotrofik faktörler, nöronların gelişimi sırasındaki rollerinin yanı sıra beyinde nöronların hayatta kalımı, nörogenez ve sinaptik bağlantıların korunmasında da mutlak rol oynamaktadırlar. Nörotrofik faktörlerin ifadelerindeki azalma veya bu faktörlerin yokluğu birçok nörodejeneratif hastalığın patobiyolojisinde rol oynamaktadırlar. Yapısal olarak birbirlerine benzerlikleri ile bilinen iki nörotrofik faktör olan Serebral Dopamin Nörotrofik Faktör (CDNF) ve Mezensefalik Astrosit-Kökenli Nörotrofik Faktör (MANF) literatürde daha önceden tanımlanmış olan nörotrofik faktörlerden farklı, benzersiz bir protein yapısına sahiptirler. Bu farklılığın, MANF ve CDNF'nin diğer nörotrofik faktörlerden farklı sinyal yolakları kullanmalarına ve bu nedenle daha önceden bilinen nörotrofik faktörlerden farklı etkilere sahip olmalarına yol açabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle, yeni mekanizmaların bulunması, başta beyin felci olmak üzere nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde yeni yaklaşımlar sunabilecek potansiyele sahiptir. Bu tezde MANF ve CDNF nörotrofik faktörlerinin hasar sonrası in vivo şartlarda nöronal hayatta kalım, aracılık eden sinyal iletim yolakları, doku modellemesi, nörogenez, gliogenez ve piramidal trakt plastisitesi üzerine olan restoratif etkilerinin araştırılması ve aynı zamanda fonksiyonel iyileşme üzerine olan etkileri ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu mekanizmaların çalışılması amacıyla, insanlarda inme vakalarının yaklaşık % 80'inden sorumlu olan iskemik beyin felci modeli olarak farede orta serebral arter tıkanması tekniği kullanılmıştır. İskemi sonrası hem CDNF hem de MANF tedavisinin apoptotik hücre sayısını azalttığı, yeni nöron oluşumunu arttırdığı, glial yara alanını düşürdüğü, motor koordinasyon ve el çekme/kavrama gücünü arttırarak fonksiyonel geri kazanımı sağladığı ve özellikle kontralateral striatumda gen ve protein seviyesinde yaptığı değişiklikler sayesinde aksonal uzamayı arttırarak plastisiteyi sağladığı görülmüştür. Elde edilen bulguların beyin felci gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisine yönelik yeni hedef moleküllerin bulunmasına katkı sağlaması beklenmektedir.Neurotrophic factors are small proteins that play essential roles in development of neurons and the maintenance of neuronal synaptic function. Decrease of absence of neurotrophic factor levels play important roles in pathobiology of several neurodegenerative disorder. Recently identified CDNF (Cerebral Dopamine Neurotrophic Factor) and MANF (Mesencephalic Astrocyte-Derived Neurotrophic Factor) have unique protein structures which are different than the other known neurotrophic factor families. This difference is considered to be the reason for MANF and CDNF to use distinct signaling pathways than other neurotrophic factors. To this end, elucidating the new mechanisms has the potential to offer new approaches in the treatment of neurodegenerative disorders including brain ischemia. In this project, restorative effects of MANF and CDNF on in vivo neuronal survival following an insult, mediating signaling pathways, tissue modelling, neurogenesis, gliogenesis and pyramidal tract plasticity were investigated and also compared with their effects on functional recovery. In order to study these mechanisms, Middle Cerebral Artery Occlusion, which is responsible for approximately 80 % of all stroke cases in humans was used. Both CDNF and MANF treatment decreased the number of apoptotic cells and glial scar, increased neurogenesis, motor coordination and grip strength, ameliorates functional recovery and regulates several protein and gen expression in the contralateral hemisphere finally axonal growth and plasticity after cerebral ischemia. With the use of this method and due to its similarity of this method with clinical stroke cases, it is expected this thesis to contribute to the identification of novel target molecules in several neurodegenerative disorders including stroke
Effects and effect mechanisms of cdnf and many growth factors on retinal ganglion cell death after optic nerve injury
No full textSinir sisteminde nöronal sağkalım, nörogenez ve plastisite gibi önemli görevleri olan nörotrofik faktörlerin varlığı nöronal hücreler için vazgeçilmezdir. Nörotrofik faktörlerin yokluğu hatta seviyelerindeki farklılıklar bile bir çok nörodejeneratif hastalığı tetiklemektedir. Serebral Dopamin Nörotrofik Faktör (CDNF) ve Mezensefalik Astrosit-Kökenli Nörotrofik Faktör (MANF) adlı iki nörotrofik faktör yapısal özellikleri ile diğer nörotrofik faktörlerden ayrılmaktadırlar. Bu farklılık sonucunda ise diğer nörotrofik faktörlerle kıyaslandıklarında daha farklı sinyal yolakları üzerinden farklı etkilere yol açtıkları düşünülmektedir. Bu sebeplerden dolayı bu iki nörotrofik faktörün araştırılması nörodejeneratif hastalıkların işleyişlerinin daha iyi anlaşılabilmesi ve sonucunda yeni tedaviler üretilebilmesi için uygun bir seçenek olarak gözükmektedir. Bu tezde CDNF ve MANF tedavilerinin optik sinir hasarı sonrası in vivo şartlarda nöronal sağkalım, protein sinyal iletim yolakları ve ek olarak protein profil analizi üzerine incelemeler yapılmıştır. Tüm bu mekanizmaları inceleyebilmek adına optik sinir aksotomisi modeli ile farelere hasar verilmiştir. Bu hasar modeli ile hasar kan beyin bariyerini bozmayarak bölgesel kalmakta ve retinal gangliyon hücrelerine in vivo çalışılabilme olanağı sağlamaktadır. Hasar sonrası CDNF tedavisinin MANF tedavisine oranla daha fazla olacak şekilde iki tedavinin de hücre ölümünü azalttığı, yeni nöron oluşumunu arttırdığı ve protein profil analizi ile de hücrelerin hasara karşı verdiği tepkileri arttırarak hücreleri hayatta kalmaya yönlendirdikleri gözlemlenmiştir. Elde edilen bulguların bir çok nörodejeneratif hastalığın tedavisine yönelik yeni yaklaşımlar bulunmasına yardımcı olacağı düşünülmektedir.Neurotrophic factors are a must for the central nervous system. They are important factors for neuronal survival, neurogenesis and also neuronal plasticity. The absence of neurotrophic factors or even their low levels can trigger many neurodegenerative diseases. Two factors named Cerebral Dopamine Neurotrophic Factor (CDNF) and Mesencephalic Astrocyte-Derived Neurotrophic Factor (MANF) differ from all other neurotrophic factors because of their unique structures. Because of this difference it is believed that they work along different signalling pathways and so have different outcomes. As a result, deeper understanding of these two factors is an appropriate option in order to find new approaches for better understanding and possibly treating various neurodegenerative diseases. This thesis focuses on the effects of CDNF and MANF treatment in vivo on optic nerve axotomy. Neuronal survival, protein signalling pathways and protein profile analysis were investigated. In order to study these mechanisms, optic nerve axotomy was performed. Both CDNF and MANF had restorative effects on neuronal survival and increased neurogenesis and also had a positive effect on increasing the cellular stress responses of retinal ganglion cells. It is believed that the acquired results will lead to finding new approaches of therapeutic solutions for neurodegenerative diseases
Investigation of the neuroprotective effect of lithium and the roles of intracellular signal transduction pathways
No full textBeyin felci dünyada ölüm nedenleri bakımından ikinci sırada, kalıcı hasar bakımından ise birinci sırada yer alan önemli bir hastalıktır. Son derece önemli bir hastalık olan beyin felci tedavisine yönelik çalışmalar günümüzde devam etmektedir. Esas olarak bipolar duygudurum bozukluğunun tedavisinde kullanılan lityum serebral iskemi dahil çeşitli nörodejeneratif hastalıklar üzerine nöroprotektif etki göstermektedir. Beyin felci üzerine yapılan çalışmalarda lityumun enfarktüs alanını azalttığı ve davranış bozukluklarını hafiflettiği görülmüştür. Lityum aracılı nöroprotektif etkinin moleküler mekanizmaları karmaşıktır ve henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu tezde lityumun beyin felci sonrası oluşan hasar üzerine etkilerinin ve etki mekanizmasının açıklanması amaçlanmaktadır. Bu amaçla farelere 30 veya 90 dakikalık orta serebral arterin oklüzyonu uygulandı ve lityumun nörolojik defisit, enfaktüs hacmi, beyin ödemi azalttığı ve kan-beyin bariyeri bütünlüğünü koruduğu gösterildi. Ayrıca lityumun nöronal hasarı azalttığı görüldü ve sinyal iletim yolları üzerindeki etkileri değerlendirildi. OSAO'dan sonra Akt ve ERK'ların lityum tedavisiyle fosforilasyonlarının arttığı bu tezde gösterildi. Sırasıyla Wortmannin ve PD98059 kullanarak iki sağ kalım kinazının fosforilasyonu inhibe edildi. Lityum tedavisi ile azalan apoptozun ve artan nöronal sağkalımın, PI3K/Akt kinazın fosforilasyonunun inhibe edilmesiyle tersine döndüğü görüldü. Bununla birlikte ERK'ların inhibisyonu lityumun apoptotik hücre ölümü ve nöronal sağkalıma olan etkisinde bir değişiklik göstermediği görüldü. Verilerimiz, Akt fosforilasyonunun lityumun nöroprotektif aktivitesine aracılık ettiğini ve inhibe olan Akt fosforilasyonunun apoptotik hücre ölümüne yol açtığını desteklemektedir. Elde edilen bu bulgularla özellikle beyin felci gibi nörodejeneratif hastalıklarından tedavisinde yeni yöntem ve hedeflerin araştırılmasına ve bulunmasına katkıda bulunması beklenmektedir. Bu çalışma Experimental Neurology dergisinin 351. sayısında yayımlanmıştır.Stroke is the second leading cause of death and first in terms of permanent damage in the world. Studies on the treatment of stroke, which is an extremely important and effective disease, and to enlighten its mechanism continue today. Lithium, which is mainly used in the basic treatment of bipolar mood disorder, has a neuroprotective effect on various neurodegenerative diseases, including cerebral ischemia. Studies on stroke have shown that lithium reduces the infarct area and alleviates behavioral disorders. The molecular mechanisms of lithium-mediated neuroprotective action in the brain are complex and needs to be investigated. In this thesis, it is aimed to explain the mechanism of action by examining the effects of lithium on damage after focal cerebral ischemia. For this purpose, mouse was subjected 30 or 90 minutes of the middle cerebral artery occlusion and lithium was shown to reduce neurological deficit, infarct volume, brain edema and blood-brain barrier permeability. In addition, lithium reduced neuronal damage and its effects on signalling pathways were evaluated. It was shown in this thesis that the phosphorylation of Akt and ERKs increased with lithium treatment after OSAO. Phosphorylation of two survival kinases was inhibited using Wortmannin and PD98059, respectively. Decreased apoptosis and increased neuronal survival with lithium treatment observed to be reversed by inhibiting phosphorylation of PI3K/Akt kinase. However, inhibition of ERKs did not show any change in the effect of lithium on apoptotic cell death and neuronal survival. Our data support that Akt phosphorylation mediates the neuroprotective activity of lithium and that inhibited Akt phosphorylation leads to apoptotic cell death. With these findings, it is expected to contribute to the research and discovery of new methods and targets in the treatment of neurodegenerative diseases such as cerebral ischemia
Effects of lithium on brain injury and behavour after traumatic brain injury in acute and chronic time period
No full textTravmatik beyin hasarı, dünya genelinde önemli halk sağlığı ve sosyoekonomik problemlere yol açan bir problemdir. Özellikle gençler arasında ölümün ve yaşayanlar arasında ömürboyu sakatlığın önemli nedenlerindendir. Gglutamatın aşırı salınmasına sebep olarak serbest radikal oluşumu ve hücre ölümüne neden olmaktadır. Lityum, bipolar tedavisinde sıklıkla kullanılan bir ilaç olup nörodejeneratif hastalıklarda hayvan modellerinin birçoğunda nöroprotektif etkilere sahiptir. Bu çalışmada, tTravmatik beyin hasarında akut ve kronik lityum tedavisinin, davranışsal ve hücresel düzeyde etkileri incelenmiştir. Travmatik beyin hasarından hemen sonra (akut) ve travma öncesinde 3 gün (profilaktik) lityum tedavisi (2 mmol/kg) hasar hacmini, korteks ve hipokampüste apoptozu azaltmıştır. Akut grupta, hasar sonrası 24. saatte fosforile Akt, Erk-1 / 2, GSK-3 ?/ ? seviyeleri artmış, fosforile JNK-1/ 2, p38 ve p53 seviyelerinde istatiksel olarak anlamlı değişiklikler gözlenmemiştir. Kronik sette (lityum 0,2- 2 mmol/kg ve kontrol grubu, 35 günlük takip), kuyruktan asma testinde en hareketli, dolayısıyla en az depresif lityum 2 mmol/kg grubu olarak gözlenmiştir. Motor koordinasyon rotarod testi ile değerlendirilmiş olup üç grup istatiksel olarak benzer olup lithium 2 mmol/kg grubunun en iyi motor koordinasyona sahip olduğu belirlenmiştir. Anksiyete seviyeleri aydınlık- karanlık testinde değerlendirildi, üç grubun anksiyete seviyeleri zaman içinde azalmış olup lityumun karanlıkta geçen süre, anksiyete üzerinde hiç bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Hasarın olduğu tarafta, korpus kallozum ve striatum alanlarının lityum 2 mmol/kg grubunda istatiksel olarak anlamlı derecede korunduğu gözlemlenmiştir. Hemisfer ve hipokampus alanları lityum tedavisinden etkilenmediği görülmüştür. Elde ettiğimiz bulgularımız, lityumun Akt, Erk 1/ 2, Gsk 3 ?/? mekanizmaları üzerinden travmatik beyin hasarında özellikle korteks ve hipokampüste nöroprotektif etkilerinin olduğunu göstermektedir. Kronik / Subakut grubunda hasar ve ilaç tedavisinin belirli bölgelerde etkileri incelendiğinde, hasar hacminin yüksek doz lityum grubunda belirgin olarak azaldığı görülmüştür. Diğer beyin bölgelerinin tersine, her iki lityum grubunda hipokampal atrofi tespit edilmiş, bu da düşük doz lityum grubunda daha belirgin ve hücre çoğalmasında ve nörogenezde azalma ile ilişkilidir.Lityum, Verilerimiz, lityum tedavisinin nöronları TBH'dan korurken,uduğunu gösterdi. Ancak, uzun süre düşük doz lityum kullanımı hipokampal atrofi ve nörogenezde azalmaya sebep oldu.Traumatic brain injury (TBI) is a critical public health and socio-economic problem throughout the world. It is a major cause of death, especially among young adults, and lifelong disability is common in those who survive. TBI causes excess glutamate release and free radical formation, as a result cell death. Lithium is widely used in the treatment of bipolar disorder and have unexpected neuroprotective effects in a variety of animal models of neurodegenerativediseases. Acute and chronic treatment with lithium for traumatic brain injury, both behavioral and cellular level effects were evaluated in this study. Just after traumatic brain injury (acute) and pretreatment (prophylactic for 3 days) with lithium (2 mmol/kg) had reduced injury volume, apoptosis both in cortex and hippocampus. In the acute group, phosphorylated Akt, Erk-1 / 2, GSK-3 ?/ ? levels were increased, phosphorylated Jnk-1/ 2 , p38, p53 levels had not changed statistically important at the 24 hour after injury. In the propylactic group, only GSK-3 ?/ ? levels decreased statistically important. In the chronic set (lithium 0,2- 2 mmol/kg and control groups, 35 days followup), lithium 2 mmol/kg group was the most mobile so least depressed in the tail suspension test. Motor coordination was assessed by rotarod test, three groups were similar statistically but lithium 2 mmol/kg group has the best motor coordination. Anxiety levels were assessed by light-dark test, with time all groups' anxiety levels were decreased, but lithium hadno effect on the time passed in the dark. Injury volume has decreased in the lithium 2 mmol/kg statistically different, but not statistically different in lithium 0,2 mmol/ kg. Ipsilateral to injury site, corpus callasum and striatum areas were the biggest in the lithium 2 mmol/ kg statistically different. Hemisphere and hippocampus areas had not affected from lithium treatment. As a conclusion, our findings indicate that lithium treatment has neuroprotective effect on the cortex and hippocampus via Akt, Erk 1/ 2, Gsk 3 ?/? signaling. When subacute effects of injury and drug treatment were evaluated on the defined brain regions, infarct volume was decreased in the high dose lithium group significantly. In contrast to other brain regions, hippocampal atrophies were observed in both lithium treatment groups, which were significant in the low dose lithium group in both hemispheres, which was associated with the reduced cell proliferation and neurogenesis. Our data demonstrate that lLithium treatment protects neurons from TBI. However, long term particularly low-dose lithium causes hippocampal atrophy and decreased neurogenesis
Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rtms) on post-brain stroke damage
No full textRepetatif transkraniyal manyetik stimülasyon (rTMS) tedavisi invazif olmayan, frekansı uyarıcı veya inhibe edici olmak üzere ayarlanabilen, beyin felci sonrası hemisferler arası düzeni tekrar sağlayan tedavi yöntemidir. Her ne kadar rTMS tedavisi klinikte sıklıkla kullanılsa da rTMS uygulamasının etki ettiği moleküler mekanizma tam olarak bilinememektedir. Beyin felci gelişmekte olan ülkelerde 2. ölüm sebebidir. rTMS tedavisinin, beyin felci sonrası moleküler mekanizmalardaki etkilerini araştırmak için 90 dakika orta serebral arter tıkanması modeli BALB/c farelerde oluşturuldu. Reperfüzyon başlangıcında uygulanan rTMS tedavisinin serebral kanlanma, hasar hacmi, ve gen ekspresyon değişiklikleri üzerindeki etkileri incelendi. Deney gruplarına 1 Hz inhibe edici, 20 Hz uyarıcı etki gösteren rTMS tedavisi uygulandı. Kontrol grubu rTMS tedavisi almadı. 20 Hz rTMS tedavisi kontrol grubuna ve 1 Hz grubuna göre iskemik kor bölgesinde, penumbra alanında ve hasarsız kortekste serebral kanlanmayı istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde artırdı ve hasar hacmini istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde azalttı. 20 Hz rTMS tedavisinin gen ekspresyonunda yaptığı değişiklikler enflamasyonun azaltılmasına, nöroplastisiteye ve vasküler regülasyona katkı sağladığı görüldü. Uygulanan 20 Hz rTMS tedavisinin beyin felci sonrası sonrası gen ekspresyonunu regüle ederek ve serebral kanlanmayı arttırarak hasarı azalttığı düşünülmektedir.Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is a non-invasive treatment method whose frequency is regulated as stimulator or inhibitor, which provides the balance between hemispheres after brain stroke. Although rTMS treatment is often used in clinic, effect of TMS on the molecular mechanism is unknown. Brain stroke is the second cause of death in the developing countries. A 90-minute of middle cerebral artery occlusion was induced in BALB/c mice to investigate the effects of rTMS treatment on molecular mechanism post-stroke. The rTMS treatment was administered at the beginning of reperfusion and the effects of treatment on infarct volume, cerebral blood flow and gene expression changes were examined. Experimental groups were designed as 1 Hz rTMS (inhibitory) application group, 20 Hz rTMS (stimulatory) application group whereas the rTMS treatment was not applied to the control group. 20 Hz rTMS treatment increased the cerebral blood flow in the ischemic core area, penumbra area and undamaged cortex when compared with control group. Also, 20 Hz rTMS treatment reduced the infarct volume. 20 Hz rTMS treatment regulated gene expression that contributes the reduction of inflammation, induction of the neuroplasticity related genes and the vascular regulation. It is believed that by regulating gene expression and increased cerebral blood flow the application of 20 Hz treatment decreased infarct volume
Role of solute carriers in brain injury pharmacotherapy
No full textİlaç birikimi olarak ifade edilen farmasötik ajanların beyine girişi ve belirli konsantrasyon seviyelerine ulaşmaları, hem pasif hem de kan beyin bariyeri (KBB) boyunca bulunan aktif taşıyıcılar tarafından düzenlenen bir süreçtir. Bu çalışmada çözünen taşıyıcı SLCO ailesinde sınıflandırılan, farklı dokularla birlikte KBB boyunca da anlatımı yapılan ve substratlarını KBB'den beyin parankimine pompalayan Oatp1a5 taşıyıcılarının beyin felci sonrasındaki ifadesindeki değişiklikler ve ilaç tedavisindeki rolü incelenmiştir. Bu amaçla Oatp1a5 iskemik beyinde glutatyon ile baskılanmış, nöroprotektif substratı olan rosuvastatinin birikimi ve etkinliği üzerine etkileri araştırılmıştır. 30 dakikalık beyin felci sonrası hayvanlar iki farklı sete bölünmüştür. İlk sette Oatp1a5'in mikrodamar parçacıklarındaki anlatımındaki değişiklikler beyin felci sonrası farklı reperfüzyon sürelerinde (12, 24 ve 72 saat) incelenmiştir. İkinci sette Oatp1a5'in farmakolojik olarak baskılanması sonrası hücresel hayatta kalım Cresyl violet boyaması, iskemik sitriatumdaki apoptotik hücre sayısı TUNEL boyaması, apoptotik proteinlerin anlatımları Western blot yöntemi ile; beyin dokusundaki pro- ve anti- enflamatuvar cevap ile vaskülasrizasyona ise gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi ile bakılmıştır. Oatp1a5'in hücreye özgü lokasyonunun belirlenmesi için ikili immün florasan boyamalar yapılmıştır. Ayrıca Oatp1a5'in inhibisyonunun rosuvastatinin beyinde birikimi üzerine olan etkisinin belirlenmesi için kan ve beyin parankiminde kantitatif ölçümler yapılmıştır. Elde edilen bulgular Oatp1a5'in baskılanmasının beyin parankiminde rozuvastatin birikimini engellediği ve rozuvastatinin hücresel sağ kalım, apoptoz ve damarlaşma üzerindeki iyileştirici etkilerini geri çevirdiğini göstermiştir. Oatp1a5'in yalnızca endotel hücrelerde değil, kortikal nöronlarda da anlatımının yapıldığı tespit edilmiştir. Bu çalışmadan elde edilen bulgular solüt taşıyıcıların rolünün beyin felcinde ilk defa çalışılmasının yanında Oatp1a5'in substratı olarak geliştirilebilecek koruyucu moleküllerin beyne iletimlerini sağlayarak beyin felcinin klinik tedavisinde gelecek vadeden bir taşıyıcı olduğunu göstermektedir.The delivery of pharmaceutical agents to brain and achievement at certain level of concentration within it is expressed as drug accumulation. This term includes not only passive processes but also the ones regulated by active transporters that are expressed through endothelial cells of blood brain barrier (BBB). In the present project, it was aimed to characterize expression profile and role of Oatp1a5 in drug treatment after ischemic stroke. The transporter has been previously been shown to be expressed along the BBB -as well as in several other tissues- and is able to pump drugs into cells. For this purpose the activity of Oatp1a5 was inhibitied by glutathione and the outcome was investigated through the accumulation and the effeciancy of one of it's known neuroprotective substrates; rosuvastatin. Animals were divided into two sets following induction of 30 min cerebral artery occlusion (MCAo). Changes in Oatp1a5 level in brain micorvessels following MCAo with different reperfusion times (12, 24 and 72 hrs) was investigated wtihin the first set. The second set it was aimed to test how Oatp1a5 inhibition influences the accumulation and efficacy of rosuvastatin in the ischemic brain. Evalution of cellular survival by Cresyl violet staining, number of apoptotic cells within ischemic stiraum by TUNEL, expresison of apoptottic proteins by Western blot, vascularization at neuronal tissue by real time PCR. The results have demonstrated that inhibition of Oatp1a5 prevented the accumulation of rosuvastatin within the brain paranchyma and reversed rosuvastatin's ameliorating effects on cellular survival, apoptosis and vascularization. Moreover Oatp1a5 was found to be located not only in endothelilal cells of the brain capillary but also in cortical neurons. Besides examining the role of Oatp1a5 in ischemic stroke fort he first time, the study hopes to identify new targets the knowledge of which might potently improve drug developments for stroke
The neuroprotective role of melatonin and normobaric oxygen therapy after cerebral ischemia
No full textDünya Sağlık Örgütü'nün verilerine göre beyin felci dünyada ölüm sebepleri bakımından 2. sırada yer alan bir hastalıktır. Her üç beyin felci vakasından biri ölüm ile sonuçlanırken beyin felci sonrası hayatta kalanlar ise yaşamlarının geri kalanını ciddi nörolojik eksiklikler ile sürdürmek zorunda kalmaktadır. Klinik açıdan beyin felci sonrası yüksek konsantrasyonda normobarik oksijen (NBO) tedavisinin uygulanması reperfüzyon hasarını, serbest oksijen radikallerinin (ROS) üretimi üzerinden arttırması nedeniyle yıllardır büyük tartışmalara neden olmaktadır. Aynı zamanda penumbra bölgesindeki elektriksel dalgalanmaların da kan damarlarında daralmaya neden olduğu patofizyolojik süreçler düşünüldüğünde NBO tedavisinin tekrar değerlendirilmesi gerekliliğini ortaya koymaktadır. Beyin felci sonrasında özellikle iskemik alanda artan ROS'ların NBO tedavisi ile beraber daha fazla artacağı düşünüldüğünde bu tedavinin serbest radikal yakalayıcı bir molekül olan melatonin ile kombinasyonunun tedavinin etkinliği arttıracağı düşünülmektedir. Bunun için beyin felci sonrası %21, %70 veya %100 NBO tedavilerinin tek başlarına veya melatonin ile kombinasyonun etkisini araştırabilmek için 8-12 haftalık erkek Balb/c farelere 30 veya 90 dakikalık orta serebral arter tıkanması sonrası sırasıyla 72 veya 24 saat reperfüzyon gerçekleştirilmiştir. Reperfüzyonun hemen başlangıcında farelere %21, %70 veya %100 NBO tedavileri uygulanmış ve 4 mg/kg melatonin veya taşıyıcı intraperitonel olarak uygulanmıştır. Bu tez kapsamında orta serebral arter tıkanması metodu kullanarak gerçekleştirilen beyin felci sonrasında uygulanan %100 NBO tedavisi ve bu tedavinin melatonin ile kombinasyonu DNA kırıklarının oluşumunu, hasar alanını, beyin ödemini ve kan beyin bariyeri geçirgenliğini azaltırken, nörolojik iyileşmeyi ve iskemik bölgedeki beyin kan akımını arttırdığı görülmüştür. Elde edilen bulguların özellikle beyin felci gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisine yönelik yeni strateji ve hedef moleküllerin bulunmasına katkı sağlaması beklenmektedir.Stroke is the second leading cause of death worldwide according to World Health Organization data. One third of all stroke cases results in death, while the survivors suffer from serious neurological deficits for the rest of their lives. Use of high concentration normobaric oxygen (NBO) therapy following stroke in the clinic is under substantial debate for many years since it results in increased production of reactive oxygen species (ROS). In addition, considering the pathophysiological processes which result in vasoconstriction due to the electrical fluctuations in the penumbra, it is important to re-evaluate the use of NBO therapy. It is believed that the efficacy of combinatory treatment consisting NBO therapy with free radical scavenger melatonin is going to be enhanced, as the increased ROS following cerebral ischemia are further promoted in the ischemic area by NBO. To this end, to investigate the effects of 21%, 70% or 100% NBO treatment alone or in combination with melatonin after cerebral ischemia, 8-12 weeks-old male Balb/c mice were subjected to 30 or 90 minutes of middle cerebral artery occlusion followed by 72 or 24 hours of reperfusion. Immediately at the onset of reperfusion, 21%, 70% or 100% NBO treatments and 4 mg/kg melatonin or vehicle control were administered intraperitoneally. In this thesis, 100% NBO treatment and combination of this treatment with melatonin, which was applied after cerebral ischemia that was carried out using middle cerebral artery occlusion method was demonstrated to decrease DNA fragmentation, infarct area, brain edema and blood brain barrier permeability, while increasing neurological recovery and cerebral blood flow in the ischemic region. The obtained results are expected to contribute to the identification of new strategies and target molecules intended for treatment of neurodegenerative disorders, especially such as brain ischemia
The protein expression profile of old and young mice after cerebral ischemia
No full textBeyin felci, dünyada yaygın görülen bir dolaşım sistemi hastalığıdır. Beyni besleyen damarlarda oluşan tıkanma ya da yırtılma ile kan akışının değişmesi sonucunda gelişen patolojik olaylar beyin felcine yol açmaktadır. Beyin felci görülme oranı 65 yaş ve üzerinde oldukça yüksek olduğu için yaşlanma beyin felci için bir risk faktörüdür. İskemik beyin felci görülme sıklığı yaşla birlikte artsa da araştırmalarda kullanılan deney grupları genellikle genç hayvanlardan seçilmektedir. Yaşlı ve genç beyinler arasındaki fizyolojik farkların, geliştirilmeye çalışılan tedavilerin ve bu tedavilerin kliniğe uyarlanmasının başarısızlığına neden olduğu düşünülmektedir. Bu bilgiler doğrultusunda beyin felcinin patofizyolojisinin yaşlı ve genç beyin arasında göstermiş olabileceği farklılıkların incelenmesi, hasarla ilgili mekanizmaların anlaşılması ve buna yönelik ilaçlar geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu tezde yaşlı ve genç farelerde orta serebral arter tıkanması metodu kullanılarak serebral iskemi indüklenmiştir. İskemi sonrası yaşlı ve genç farelerin striatum dokularında nöronal sağkalımın, hasar hacminin, apoptotik hücre sayısının ve kan beyin bariyeri geçirgenliğinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Ek olarak, deney grupları arasında iskemi sonrası protein profili farklılıklarını ortaya koymak adına sıvı kromatografisi kütle spektrometresi ile geniş ölçekli protein profili analizi yapılmıştır. Gruplar arası farklılık gösteren proteinlere sinyal yolağı analizi yapılmış ve bu yolakların hangi mekanizmalarla ilişkili oldukları tespit edilmiştir. Çalışmanın sonucunda genç farelerle kıyaslandığında yaşlı farelerin striatumlarında, iskemi sonrası daha az hasar geliştiği, nöronal sağkalımın daha fazla olduğu, ancak daha fazla apoptotik hücre oluştuğu görülmüştür. Kan beyin bariyeri geçirgenliğinde ise yaşlı ve genç fareler arasında bir fark görülmemiştir. Protein profili analiziyle tanımlanan proteinlerin hasar gelişimi, apoptoz ve nöronal sağkalımda rolü olduğu düşünülmektedir. Bu proteinlerin detaylı incelenmesi ile ilişkilendirildikleri hedef mekanizmalar, klinik tedavi için geliştirilecek yeni hedef moleküllerin bulunmasında önemli rol oynayacaktır.Cerebral ischemia is a well-known circulatory system disorder that generally occurs in consequence of pathological conditions such as a rupture or a blockage within the blood vessels supplying the brain. Aging is accepted as a risk factor especially in the elderly population over the age of 65. Even though the incidence of cerebral ischemia increases with age, the study groups are mostly chosen from young animals. It is now considered that the physiological differences between the aged and the young animals lead to the failure of development and clinical adaptation of these treatments. In the scope of this knowledge, elucidation of the mechanisms and pathophysiological differences of cerebral ischemia between young and aged animals and drug development with these considerations have become important. In the present thesis study, a cerebral ischemia model has been applied using middle cerebral artery (MCA) occlusion in young and aged animals. The studies focused on the comparison of neuronal survival, the size of infarct area and the number of apoptotic cells in the striatal tissues after the cerebral ischemia. Additionally, liquid chromatography-mass spectrometry was applied to reveal the differences of the protein profiles between the study groups. The differential proteins between the groups were identified and signaling pathway network analyses were performed to find out related mechanisms. According to the results, it was observed that the striatum of aged animals showed less infarct area with higher apoptotic cell number and neuronal survival at 72 hours post-ischemia when compared with young animals. The identified proteins from the protein profile analysis are thought to contribute to the apoptosis, neuronal survival and infarct development. The detailed investigation of these proteins and the correlation between their target mechanisms can reveal new target molecules to be used for development of clinical treatments
Investigation of the effects of the p2x7 receptor on brain electrical activity and brain blood flow
No full textPürinerjik sinyal, normal ve patolojik sinir sisteminde sinaptik olmayan bir sinyalleşme mekanizmasıdır. Pürinerjik ligand kapılı iyon kanalı P2X7 reseptörünün ifadesi astrositler ve mikroglia gibi nöronal olmayan hücrelerde gerçekleşmektedir. Bu reseptörler sitokin üretimini düzenleyen ve mikrogliadan salınan ATP kapılı katyon kanallarıdır. Bununla birlikte interlökin-1? ve tümör nekroz faktörü gibi nöroenflamatuvar yanıtlarla ilişkili olduğu bilinen bu reseptörün sinir sistemi bozukluklarındaki mekanizması tam olarak açıklanamamıştır. Nörolojik bozukluklardan biri olan epilepside P2X7 reseptörünün ifadesinin, glial hücrelerde uzun süreli nöbetlerden sonra beyindeki hasar gören bölgelerde arttığı gözlenmiştir. Ayrıca oluşan hasar nöronların ve glial hücrelerin aktivasyonuna neden olur ve dolasıyla hücre ölümü ile ilgili genlerin ekspresyonu üzerinde etkili olan P2X7 reseptörleriyle ilişkili benzer enflamatuvar aracılar salınır. Son yapılan çalışmalarda ise P2X7 reseptörünü hedef alan ilaçların potansiyel antikonvülzan etkilere sahip olduğu ortaya konmuştur. Bu nedenlerden ötürü, reseptörün işlevinin tam olarak bilinmesi nörodejeneratif hastalıkların tedavisine yardımcı olabilecek yeni yaklaşımları meydana getirecektir. Bu tez çalışmasında farmakolojik P2X7 reseptörü agonist maddesi 2'(3)-O-(4-Benzoilbenzoil)adenozin-5'-trifosfat (BzATP) ve antagonist maddesi Brilliant blue G (BBG) oluşturulan epilepsi modeliyle reseptörün beyin kan akımına ve beyin elektriksel aktivitesine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. BBG'nin epileptik nöbet şiddetini ve sıklığını azalttığı, beyin kan akımını ise arttırdığı, BzATP ise epileptik nöbet şiddetini ve sıklığını artırtığı, beyin kan akımını azalttığı gözlemlenmiştir.Purinergic signaling is a non-synaptic signaling mechanism in the normal and pathological nervous system. The expression of the purinergic ligand gated ion channel P2X7 receptor has occured on non-neuronal cells, such as astrocytes and microglia. These are ATP-gated cation channels that regulate cytokine production and release from microglia. However, the mechanism of this receptor known to be linked to neuroinflammatory responses, such as interleukin-1? and tumor necrosis factor has not been exactly explained in disorders of the nervous system. In epilepsy, one of the neurological disorders, has been observed to increase the expression of the P2X7 receptor in glial cells in damaged regions of brain after prolonged seizures. Furthermore, the resulting damage leads to the activation of neurons and glial cells and thus releasing similar inflammatory mediators associated with P2X7 receptors that are effective on the expression of genes involved in cell death. Recent studies have elicited that drugs targeting the P2X7 receptor have potential anticonvulsant effects. For these reasons, it will bring about new approaches that can help in the treatment of neurodegenerative diseases provided that the function of the receptor is completely known in epilepsy. In this thesis study, pharmacological P2X7 receptor agonist substance 2'(3)-O-(4-Benzoilbenzoil)adenozin-5'-trifosfat (BzATP) and antagonist substance Brilliant blue G (BBG) were aimed to investigate the effect of receptors on brain blood flow and brain electrical activity by model of epilepsy. It has been observed that BBG reduces epileptic seizure severity and frequency, increases brain blood flow, BzATP increases epileptic seizure severity and frequency, decreases brain blood flow
The effects of lentiviral vector mediated gdnf transmission on pathophysiological processes following spinal cord injury
No full textNörotrofik faktörler, merkezi sinir sistemi hasarlarından sonra artış göstererek nöronların canlı kalmasına ve iyileşme sürecine katkıda bulunan endojenöz proteinlerdir. Diğer özelliklerinin yanı sıra, nörotrofik faktörlerin sinir sistemi üzerindeki en etkin görevlerinden biri de nörojenez, aksonların yeniden sinaps yapması, olayına etki göstermeleridir. Glial Türevli Nörotrofik Faktör (GDNF) ailesinin üyesi olan GDNF molekülü, ailenin diğer üyelerinden (neurturin, artemin ve persephin) yapısal olarak farklılık gösterir. GDNF molekülü Reseptör Tirozin Protein Kinaz (RET) yokluğunda da diğer üyelerden farklı olarak GFR?1 reseptörü ile birlikte sinyal oluşturmaya devam etmektedir. Bu özellik sayesinde GDNF molekülü RET'den bağımsız olarak da sinyal oluşturmaya devam ederek motor nöronların canlılığını desteklemesinin yanında sempatik ve parasempatik nöronlarda ise büyümeyi düzenlemektedir. Yapılan çalışmalar, özellikle omurilik hasarı sonrasında, GDNF molekülünün akson rejenerasyonu üzerinde pozitif etkilerinin olduğunu göstermektedir. Bütün bu özellikler ve elde edilen veriler ışığında GDNF molekülünün omurilik hasarı ve diğer nörodejeneratif rahatsızlıklarda terapötik bir ajan olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir. Bu tezde, GDNF molekülünün lentiviral yöntemlerle dokuda ifadesinin arttırılmasının, omurilik hasarı üzerinde uzun dönem etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, travmatik omurilik hasarını taklit eden bir model olan yarı kesi hasar modeli kullanılmıştır. Deneylerde 8-10 haftalık Balb/c farelere Torakal 9 (T9) ve Lumbal 2 (L2) seviyelerinden virüs enjeksiyonu yapılmasının ardından T12 seviyesinde omurilik hasarı oluşturulmuştur. Hasar sonrasında farelerin fonksiyonel iyileşmeyi ölçen testler ile, hücresel sağ kalımı ve oluşan atrofi miktarlarını gösteren analizler yapılmıştır. Bunların sonucunda, GDNF molekülünün özellikle hasar sonrasında, uzun dönemde motor koordinasyonu düzenleyip fonksiyonel iyileşmesini arttırdığı gibi hücresel sağ kalımda da etkili olduğunu destekleyen bulgulara ulaşılmıştır.Neurotrophic factors are endogenous proteins that contribute to help neuronal survival and functional recovery processes after brain and spinal cord injuries. Among all the other substantial roles of neurotrophic factors, the most prominent one is to affect the neurogenesis. Glial Cell Line- Derived Neurotrophic Factor (GDNF) family of ligands (GFL) consist of four neurotrophic factors, including neurturin, artemin, persephin and GDNF. Herein, GDNF molecule vary from the other members structurally by having a Receptor Tyrosine Protein Kinase (RET) independent signalling pathway. Having this property, by continuous signalling even in the absence of RET, GDNF can support motor neurons survival, regulate sympathic, parasympathic structural development. Studies elucidated that GDNF molecule possesses positive effects on axon regeneration specifically following spinal cord injury. Considering all these aspects, studies give us clues that GDNF molecule may be used as a therapeutic agent for the treatments of spinal cord injuries and other neurodegenerative diseases. In this project, it was aimed to investigate the long-term effects of GDNF expression, which was increased by lentiviral vectors in mice spinal cord tissue. Depending on this aim, spinal cord injury model that mimics the traumatic spinal cord injury was applied to 8-10 weeks old Balb/c mice. Virus injection was applied from Thoraric 9 (T9) and Lumbar 2 (L2) levels and after 12 days spinal cord injury was performed from the T12 level of mice spinal cord. Experiments analysing functional recovery, neuronal survival and atrophy amount were applied following the injury. In consequence of these results, indications support that GDNF molecule can regulate functional recovery as well as affecting the neuronal survival during the long terms of spinal cord injury
- …
