Molecular investigation of PTZ-induced epileptic activities in rat brain cell membranes and the effects of vigabatrin
Sıçan beyin hücre membranlarında PTZ ile indüklenmiş epileptik aktivitelerin moleküler düzeyde incelenmesi ve vigabatrinin etkileri
- Tez No: 255103
- Danışmanlar: PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
Epilepsi nöronlarda meydana gelen ani anormal elektrik deşarj sonucu tekrarlayan nöbetler, ve sonucunda ortaya çıkan sendromlar grubuna verilen isimdir. Bugüne kadar mevcut olan yöntemlerle epilepsinin henüz kesin bir yoktur. Epilepsi oluşumunu engellemek için epileptik aktivitelerin moleküler mekanizması tam olarak açıklığa kavuşturulmalıdır.Bu çalışmada, amacımız epilepsinin moleküler mekanizmasını açıklamaya yönelik bilgiler elde etmektir. Bunun için PTZ ile oluşturulmuş epileptik aktivitenin sıçan beyin doku ve hücre membranı üzerindeki etkileri Fourier Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Fourier Kızılötesi Mikroskopisi ve Atomik Kuvvet Mikroskopisi ile incelendi. Ayrıca antiepileptik ilaç olan vigabatrinin epileptik hücre membranı üzerindeki tedavi edici edici etkileri moleküler düzeyde araştırıldı.Çalışmamızın ilk aşamasında PTZ'nin DPPC MLVs ile etkileşimi yani PTZ'nin lipid faz özellikleri, lipid düzeni ve akışkanlığı üzerine etkileri FTIR,DSC, ESR ve Steady State Floresans Spektroskopisi ile incelendi. Sonuçlara göre, PTZ'nin membrane lipidleri ile etkileşime girmediği tespit edildi. Diğer taraftan, VGB'nin DPPC MLVs ile etkileşimi aynı teknikler ile çalışıldı. Sonuçlar, VGB'nin membran lipidlerinin kafa grupları ve kafa gruplarına yakın kısımları ile güçlü hidrojen bağı yaptığını ortaya çıkardı.PTZ ile indüklenmiş epileptik aktivitelerin moleküler düzeyde incelenmesi sonucunda PTZ ile indüklenerek oluşturulmuş epileptik nöbetlerin lipid ve protein miktarında, membran akışkanlığında ve glikojen miktarında azalmaya neden olduğu bulundu. Ayrıca nöbetlerin membran organizasyonunda farklılaşmaya, lipid peroksidasyonuna ve protein ikincil yapılarında anlamlı değişikliklere neden oldukları tespit edildi. Bunun yanısıra, yüksek doz PTZ uygulmasının erken safha gen transkripsiyonuna sebep olduğu saptandı.Bu çalışmanın önemli bulgularından biri vigabatrinin PTZ ile indüklenerek oluşturulmuş epileptik aktivite sonucu sıçan beyin hücre membranında meydana gelmiş bazı değişiklikleri kontrol değerine yaklaştırarak epileptik aktivitenin zararlı etkilerini engellemesidir. Örneğin VGB membran dinamiğindeki azalmayı, membran organizasyonundaki farklılaşmayı, lipit peroksidasyonu ve fosfolipit yıkımını bir ölçüde gidererek kontrol değerlerine doğru yaklaştırdı. Diğer taraftan ise VGB'nin ve protein ikincil yapılarındaki değişimler gibi patolojiler üzerinde olumlu bir etkisi olmadığı tespit edildi.
Özet (Çeviri)
The epilepsies are a heterogenous group of symptom complexes, whose common features is the recurrence of seizures. There is no certain therapy for epilepsy. In order to promote new advances for the prevention of epilepsy the molecular mechanism of epileptic activities should be clarified.In the present study the goal is to obtain information for molecular mechanism of epilepsy. To achieve this, molecular alterations from pentylenetetrazol (PTZ)-induced epileptic activities on rat brain tissue and cell membranes were investigated by Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Fourier Transform Infrared Microscopy and Atomic Force Microscopy (AFM). Moreover, the therapeutic role of an antiepileptic agent vigabatrin (VGB) on epileptic rat brain membranes were examined at molecular level.For better understanding of the action mechanism of PTZ and an antiepileptic drug VGB in cell membranes we firstly studied at model level using multilamellar liposomes (MLVs). We investigated PTZ-DPPC MLVs interactions in terms of lipid phase behavior, order and dynamics and nature of hydrogen bonding around its polar part, using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Electronspin Resonans Spectroscopy (ESR) and Steady State Fluorescence Spectroscopy. According to our data, PTZ has no ability to interact with membrane lipids. On the other hand, the results of VGB-DPPC interactions showed that VGB strongly interact with the head group and/or the region near the head of membrane phospholipids.The molecular investigation of PTZ-induced epileptic activities revealed that PTZ-induced seizures cause a decrease in the lipid and protein content, membrane fluidity and glycogen level. They stimulate alterations in membrane packing and the secondary structure of proteins as well as lipid peroxidation. In addition, our results show the transcription of early genes following high dose PTZ administration. All these molecular alterations variatins are only resulted from the consequences of epileptic activities not from convulsant agent PTZ itself.The important finding is that, VGB restored some of the alterations by PTZ-induced epileptic activities on brain cell membrane. For instance, it restored membrane fluidity, lipid peroxidation, phospholipid degradation and changes in membrane organization. However, it was found that VGB has no significant effects on the changes in protein secondary structure.
Benzer Tezler
- Neonatal dönemde kafein uygulanımının nöbet modellerinde elektroensefalografik ve davranışsal etkilerinin araştırılması
Investigation of electroencephalographic and behavioral effects of neonatal caffeine administration on seizure models
ZEYNEP İKBAL DOĞAN
- Gabapentinden üretilmiş karbon kuantum noktalarının epilepsi modeli üzerinde etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of carbon quantum dots produced from gabapentin on the epilepsy model
HÜSEYİN KOYUNCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiÜsküdar ÜniversitesiNörobilim Ana Bilim Dalı
PROF. İSMAİL TAYFUN UZBAY
- Pentilentetrazol ile oluşturulmuş in vitro nörotoksisite modelinde trpm2 katyon kanalı aracılığı ile valproik asit etkisinin araştırılması
Investigation of valproic acid effect via trpm2 cation channel in a pentylenetetrazole-induced in vitro neurotoxicity model
ADEM AHLATCI
Doktora
İngilizce
2023
Biyofizikİstanbul ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET BEKTAŞ
PROF. DR. YASİN TÜLÜCE
- Farklı deneysel epilepsi modellerinde TRP iyon kanallarının ve nörotrofik faktörlerin rolü: moleküler ve elektrofizyolojik yaklaşımlar ile incelenmesi
The role of TRP ion channels and neurotrophic factors in different experimental epilepsy models: investigation with molecular and electrophysiological approaches
AYŞEGÜL YILDIZ
Doktora
Türkçe
2023
FizyolojiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN HİM
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE SOYTÜRK
- Development of carbazole based donor acceptor typed fluorescent materials for oled applications
Oled uygulamalarında kullanılmak üzere karbazol esaslı donör akseptör tip floresans malzemelerin geliştirilmesi
GÜLÇİN NALBANTOĞLU