Investigation of the therapeutic potential of humanin-loaded nanoparticles in alzheimer's disease in a zebrafish amyloid β42 toxicity model
Alzheimer hastalığında humanin yüklü nanopartiküllerin iyileştirici potansiyelinin zebra balığı amiloid β42 toksisite modelinde araştırılması
- Tez No: 1025358
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE GÜNEŞ ÖZHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Demans, öğrenme ve hafızayı bozan ilerleyici nörodejeneratif bir hastalıktır ve Alzheimer hastalığı (AH) bunun en sık görülen türüdür. Mevcut tedaviler yalnızca semptomatik kaldığından, hastalığı önlemeye veya ilerlemesini yavaşlatmaya yönelik yeni yaklaşımlara acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Humanin, nöronları amiloid-beta toksisitesinden koruyan, mitokondri kökenli nöroprotektif bir peptittir. Bu çalışmada, humaninin doğal peptitten yaklaşık 1000 kat daha etkili olan yüksek potensli varyantı Gly14-humanin, katı lipit nanopartiküllere (KLN) yüklenmiş ve kan-beyin bariyerini (KBB) geçebilmesi için transferrin (Tf) ve polietilen glikol (PEG) ile fonksiyonelleştirilmiştir. 100 nmol'lük optimum konsantrasyonda, yetişkin zebra balıklarına uygulanan retro-orbital enjeksiyon, formülasyonların KBB'yi geçtiğini göstermiştir. amiloid beta 42'nin serebroventriküler mikroenjeksiyonu ile bir AH modeli oluşturulmuş ve model çeşitli düzeylerde doğrulanmıştır: kantitatif gerçek zamanlı PCR ile amiloidojenik yolak genlerinin ve inflamasyon belirteçlerinin arttığı, immünofloresan ile amiloid beta birikiminin oluştuğu saptanmıştır. Tf ve PEG ile fonksiyonelleştirilmiş, humanin yüklü formülasyonun uygulanması amiloid beta birikimini azaltmış, değişen gen ifadesini kısmen geri çevirmiş ve inflamasyonu baskılamıştır. LC-MS/MS proteomik analizi, mitokondriyal kompleks IV altbirimi COX5ab'nin amiloid beta 42 altında azaldığını ve tedaviden sonra restore olduğunu ortaya koymuş; western blot ile mitokondriyal, sinaptik ve inflamatuar belirteçlerde buna paralel değişimler doğrulanmıştır. Sonuç olarak bu bulgular, amiloid beta 42 zebra balığı AH modelinin güvenilir biçimde oluşturulabildiğini ve beyne hedeflendirilmiş, humanin yüklü bir nanopartikülün KBB'yi geçerek kısmi bir nöroprotektif etki gösterdiğini; tekrarlayan mitokondriyal vi imzanın ise kompleks IV'ü humaninin etki mekanizmasına işaret eder biçimde öne çıktığını ortaya koymaktadır. Çalışma, doğrulanmış bir in vivo platform ile mitokondri kökenli peptitlerin AH tedavisinde geliştirilmesini destekleyen ön kanıtlar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Dementia is a progressive neurodegenerative disease that impairs learning and memory, and Alzheimer's disease (AD) is its most common form. Because current treatments remain symptomatic, new approaches are urgently needed to prevent or slow disease progression. Humanin is a mitochondria-derived neuroprotective peptide that shields neurons from amyloid beta toxicity. Here, its highly potent variant Gly14-humanin, about 1000 times more active than the native peptide, was loaded into solid lipid nanoparticles (SLNs) functionalized with transferrin (Tf) and polyethylene glycol (PEG) to cross the blood–brain barrier (BBB). At an optimum concentration of 100 nmol, retro-orbital injection in adult zebrafish showed that the formulations crossed the BBB. An AD model was established by cerebroventricular microinjection of Aβ42 and validated at several levels: amyloidogenic-pathway genes and inflammatory markers were upregulated by quantitative real-time PCR, and amyloid beta accumulation was confirmed by immunofluorescence. The Tf- and PEG-functionalized, humanin-loaded formulation reduced amyloid beta accumulation, partially reversed the altered gene expression, and dampened inflammation. LC-MS/MS proteomics identified the mitochondrial complex IV subunit COX5ab as decreased under amyloid beta and restored after treatment, and western blotting confirmed parallel changes in mitochondrial, synaptic and inflammatory markers. Together, these findings show that an amyloid beta 42 zebrafish AD model can be reliably established and that a brain-targeted, humanin-loaded nanoparticle crosses the BBB and exerts a partial neuroprotective effect, with a recurring mitochondrial signature implicating complex IV in humanin's action. It provides a validated in vivo platform and preliminary evidence supporting development of mitochondria-derived peptides as AD therapeutics.
Benzer Tezler
- Investigation of genetical material decorated nanoparticles usability as a new generation biochemical strategy in cancer therapy
Yeni nesil biyokimyasal strateji olarak genetik materyal ile dekore edilmiş nanopartiküllerin kanser tedavisinde kullanılabilirliğinin araştırılması
GÖKNUR KARA
- Bovine serum albumin (BSA) nanoparçacıklarına pheophorbide-A'nın bağlanması ve 99mTc ile işaretlenerek radyofarmasötik potansiyelinin incelenmesi
Linking of pheophorbide-A on bovine serum albumin (BSA) nanoparticles and investigation of radiopharmaceuticals potential labeled with 99mTc
AYKUT ÖZGÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
KimyaEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA YURT LAMBRECHT
- Symphytum offıcınale kaynaklı eksozom yüklü nanoformülasyon geliştirilmesi, melanoma tedavisi ve yara iyileşmesi üzerindeki etkinliğinin incelenmesi
Development of symphytum officinale derived exosomes loaded nanoformulation and investigation of its effectiveness on melanoma treatment and wound healing
BİLGE TOPALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN KILINÇ
- Meme kanserinin immünoterapisinde rekombinant protein içeren yeni nanoformülasyonların geliştirilmesi karakterizasyonu ve etkinliğinin ın vıtro incelenmesi
Development, characterization and investigation of efficacy of new nanoformulations containing recombinant protein in immunotherapy of breast cancer in vitro
SAHAR DINPARVAR
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK BALIK
PROF. DR. ADİL M. ALLAHVERDİYEV
- Application of metal organic frameworks (MOFs) in drug delivery
Metal organik kafeslerin ilaç salımında uygulamaları
MEHRAN ALIARI MIAVAGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SİRKECİOĞLU