Geri Dön

İn vitro sinir ağlarında nöron ve astrositlerin rollerinin incelenmesi

Investigation of the roles of neurons and astrocytes in in vitro neural networks

  1. Tez No: 1025659
  2. Yazar: SEVGİNUR BOSTAN BALTACI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜRKAN ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizyoloji, Physiology
  6. Anahtar Kelimeler: Adenozin trifosfat, Astrositler, Biyosensörler, Kalsiyum, Nöromodülasyon, Adenosine triphosphate, Astrocytes, Biosensors, Calcium, Neuromodulation
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tıbbi Fizyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Nöronal ağ aktivitesi, nöronlar arası iletişimin yanı sıra astrositler ve nöromodülatör sinyaller tarafından şekillendirilmektedir. Bu düzenleyici yollardan biri pürinerjik sinyal iletimidir. Bu tez çalışmasında, hücre dışı adenozin trifosfatın (ATP) ve adrenalinin nöronal aktiviteyi baskıladığı gözlenmiş ve bunun altında yatan mekanizmalar araştırılmıştır. Bu kapsamda, ektonükleotidazların (NTPDaz, eN, TNAP) söz konusu inhibisyondaki rolü, kalsiyum indikatörleri (GCaMP, RCaMP) ve pürinerjik sensörler (GRABATP, GRABAdo) kullanılarak ağ düzeyinde eşzamanlı görüntülemeyle incelenmiştir. Elde edilen bulgular, ATP ve adrenalinin neden olduğu nöronal inhibisyonun ATP'nin hücre dışında ektonükleotidazlar aracılığıyla adenozine dönüştürülmesine bağlı olduğunu göstermiştir. Bu yıkım yolağı inhibitörler ile bloke edildiğinde, literatürde paradoksal bir sinaptik baskılanma artışı olarak tanımlanan durumun, erken döneme özgü geçici bir yanıt olduğu gösterilmiştir. Öte yandan, konneksin ve panneksin inhibitörü karbenoksolon (CBX) varlığında gerçekleştirilen ektoenzim inhibisyonunun ATP kaynaklı susturulmayı ortadan kaldıramaması, CBX duyarlı mekanizmaların hücre dışı pürinerjik homeostazda tamamlayıcı rol oynadığına işaret etmektedir. Son olarak, adrenalin kaynaklı nöronal susturulmanın astrosit içermeyen kültürlerde ortadan kalkması, astrositlerin adrenerjik sinyalin pürinerjik bir inhibitör yanıta dönüştürülmesinde aracı rol oynadığını desteklemiştir. Sonuç olarak bu çalışma, ATP'nin adenozine dönüşümünde rol alan başlıca ektonükleotidazların eşzamanlı inhibisyonu ve inhibitör inkübasyon süresinin uzatılması yoluyla literatürdeki çelişkili bulguların açıklanmasına katkı sağlamıştır. Ayrıca, primer in vitro kültürlerde yapılan farmakolojik deneyler ile astrosit içeren ve içermeyen nöron kültürlerinin karşılaştırılması, adrenerjik uyarımın nöronal ağ aktivitesini astrositlerin katkıda bulunduğu bir ATP-adenozin mekanizması aracılığıyla baskılayabileceğini göstermiş ve mevcut in vivo genetik bulgulara bağımsız ve tamamlayıcı deneysel destek sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

Neuronal network activity is shaped not only by neuron-to-neuron communication but also by astrocytes and neuromodulatory signals. One of these regulatory pathways is purinergic signaling. In this thesis, extracellular adenosine triphosphate (ATP) and adrenaline were observed to suppress neuronal activity, and the underlying mechanisms were investigated. To this end, the role of ectonucleotidases (NTPDase, eN, TNAP) in this inhibition was examined through simultaneous network-level imaging using calcium indicators (GCaMP, RCaMP) and purinergic sensors (GRABATP, GRABAdo). The findings demonstrated that the neuronal inhibition induced by ATP and adrenaline depends on the extracellular conversion of ATP into adenosine by ectonucleotidases. When this degradation pathway was blocked with inhibitors, the phenomenon previously described in the literature as a paradoxical increase in synaptic depression was shown to be only a transient response specific to the early phase. Furthermore, the inability of ectoenzyme inhibition in the presence of the connexin and pannexin inhibitor carbenoxolone (CBX) to abolish ATP-induced silencing indicates that CBX-sensitive mechanisms play a complementary role in extracellular purinergic homeostasis. Finally, the abolition of adrenaline-induced neuronal silencing in astrocyte-free cultures supports a mediatory role for astrocytes in converting the adrenergic signal into a purinergic inhibitory response. In conclusion, by simultaneously targeting the principal ectonucleotidase steps contributing to the conversion of ATP into adenosine and by extending the inhibitor incubation time, this study contributes to the explanation of the conflicting findings in the literature. In addition, pharmacological experiments in primary in vitro cultures, together with the comparison of astrocyte-containing and astrocyte-free neuronal cultures, showed that adrenergic stimulation can suppress neuronal network activity through an astrocyte-contributed ATP-adenosine mechanism, providing independent and complementary experimental support for existing in vivo genetic findings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    467262

    In vitro skeletal muscle model development through co-culture of cells

    İn vitro iskelet kas modelinin ortak-kültür aracılığıyla geliştirilmesi

    AYŞE BURCU ERTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK

    PROF. DR. GAMZE KÖSE

  2. Tez No

    1005564

    The effect of glucocorticoid-treated microglia on SH-SY5Y cells: An in vitro model for a potential relationship between chronic stress and neurodegeneration

    Glukokortikoid uygulanan mikrogliaların SH-SY5Y hücreleri üzerindeki etkisi: Kronik stres ile nörodejenerasyon arasındaki olası bir ilişki için bir in vitro model

    BUKET AKTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    BiyolojiBahçeşehir Üniversitesi

    Nörobilim Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET OZANSOY

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER BEYZA OZANSOY

  3. Tez No

    905249

    Investigation of alterations created by NLRP3 activation on perineuronal nets

    NLRP3 inflamazom aktivasyonunun perinöronal ağlarda yarattığı değişikliklerin incelenmesi

    EMRE TARAKÇIOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Tıbbi BiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERMİN GENÇ

    DOÇ. DR. KEMAL UĞUR TÜFEKCİ

  4. Tez No

    950435

    Pharmacological screening approach of small molecular compounds to increase lipolysis in primary brown adipocytes

    Birincil kahverengi adipositlerde lipolizi artirmak icin kucuk molekuler bilesiklerin farmakolojik olarak taranmasi

    ATALAY ATA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    BiyolojiRheınısche Frıedrıch-Wılhelms-Unıversıtat Bonn

    Nörobilim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALEXANDER PFEİFER

  5. Tez No

    677516

    A study in cultured neuronal networks

    Ekili sinirsel ağların incelenmesi

    FAZLI KEMAL BAYAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALBERT GÜVENİŞ

    PROF. DR. HALİL ÖZCAN GÜLÇÜR

Geri Dön