Mitokondri Fisyon-Füzyon Dengesinde Rol Oynayan Genlerin Nörotoksik Ortamda ifade Düzeyleri Değişimi

Year 2024, , 267 - 274, 14.06.2024

Lütfiye Özpak

https://doi.org/10.5798/dicletip.1501350

Abstract

Öz
Amaç: Alzheimer tipi demans, dünya çapında rastlanan demansın en yaygın görülen şekli olup, son çalışmalar, kronik
hiperglisemi ve insülin direnci ile karakterize olan tip 2 diyabeti (T2D), Alzheimer hastalığı ve diğer bilişsel bozukluklar
için bir risk faktörü olarak tanımlamaya başlamıştır. Alzheimer hastalığının, tip 3 diyabet (T3D) olarak önerildiği tabloda,
bozulmuş insülin sinyalizasyonu, kronik hiperglisemi kaynaklı nöronal hasar, oksidatif stres, nöroinflamasyon gibi
metabolik bozukluklar yer alır. Bu durum, nöronal insülin direncine yol açarak antioksidan kapasitede azalma, oksidatif
hasar, mitokondriyal bozulmaya katkıda bulunarak sinirsel dejenerasyon ve bilişsel gerilemeye yol açar. Bu çalışmada,
yüksek glikoz uygulayarak nörotoksisite geliştirdiğimiz nöroblastoma hücre hattında, mitokondri dinamiğinde rol
oynayan DRP1, OPA1, MFN1, MFN2, FIS1 genlerinin ifade düzeylerini belirlemeyi hedefledik.
Yöntemler: İnsan nöroblastoma hücrelerine, 24 saat süre ile, 100 mM glikoz uygulayarak, nörotoksik ortam geliştirdik
ve DRP1, OPA1, MFN1, MFN2, FIS1 ekspresyon seviyelerini qPCR tekniği ile belirledik.
Bulgular: Yüksek glikoz uyguladığımız grupta, kontrol grubuna oranla FIS1, DRP1 (sırasıyla 2,45-kat ve 4,61-kat)
seviyelerinde artış (p<0,05), MFN1, MFN2, OPA1 (sırasıyla 0,69-kat, 0,58-kat ve 0,62-kat) seviyelerinde azalma (p>0,05)
gözlemledik.
Sonuç: T2D belirtileri ile mitokondrial fragmentasyon artışı arasında korelasyon olduğu bilinmekte olup, in-vitro
nörotoksik ortamda, mitokondri dinamiğinde rol oynayan moleküllerin seviyesi, artan fragmentasyonu destekler
niteliktedir. T3D mekanizmasında, nörodejenerasyona katkıda bulunan mitokondriyal bozulmada yer alan moleküllerin,
transkripsiyonel düzeyde değişikliklerinin aydınlatılması noktasında literatüre katkıda bulunan çalışmamız, hastalığın
erken teşhisi, seyrinin yavaşlatılması ve tedavi edilmesi yönünde ilerleme kaydedilmesini sağlayacaktır.

Keywords

Alzheimer hastalığı, Tip 2 diyabet Mellitus, Mitokondriyal fisyon ve füzyon

References

• 1.Damanik J, Yunir E. Type 2 Diabetes Mellitus andCognitive Impairment. Acta Med Indones. 2021;53(2):213-20.
• 2.Moheet A, Mangia S, Seaquist ER. Impact ofdiabetes on cognitive function and brain structure.Ann N Y Acad Sci. 2015;1353:60–71.
• 3.Barone E, Domenico FD, Perluigi M, ButterfieldDA. The interplay among oxidative stress, braininsulin resistance and AMPK dysfunction contributeto neurodegeneration in type 2 diabetes andAlzheimer disease. Free Radic Biol Med.2021;176:16-33.
• 4.Dai SH, Li YW, Hong QX, Su T, Xu SY. Exaggeratedactivities of TRPM7 underlie bupivacaine-inducedneurotoxicity in the SH-SY5Y cells preconditionedwith high glucose. J Biochem Mol Toxicol. 2021;35(8):e22826.
• 5.Kong L, Gu PP, Tang ZZ, Gou LS, Liu YW. Highglucose upregulates PAR-1 in SH-SY5Y cells viadeficiency of miR-20a and miR-190a. Fundam ClinPharmacol. 2022;36(3):509-517.
• 6.Ranieri M, Brajkovic S, Riboldi G, et al.Mitochondrial fusion proteins and human diseases.Neurol Res Int. 2013; 2013:293893.
• 7.Wu QR, Zheng DL, Liu PM, et. al. High glucoseinduces Drp1-mediated mitochondrial fission viathe Orai1 calcium channel to participate in diabeticcardiomyocyte hypertrophy. Cell Death Dis. 2021;12(2): 216.
• 8.Williams M, Caino C. Mitochondrial Dynamics inType 2 Diabetes and Cancer. Front Endocrinol(Lausanne). 2018; 9: 211.
• 9.Sasaki-Hamada S, Sanai E, Kanemaru M,Kamanaka G, Oka JI. Long-term exposure to highglucose induces changes in the expression of AMPAreceptor subunits and glutamate transmission inprimary cultured cortical neurons. Biochem BiophysRes Commun. 2022;589:48-54.
• 10.Yang Y, Fan C, Wang B, et al. Pterostilbeneattenuates high glucose-induced oxidative injury inhippocampal neuronal cells by activating nuclearfactor erythroid 2-related factor 2. Biochim BiophysActa Mol Basis Dis. 2017;1863(4):827-37.