The role of calpain inhibitor-i in NF-KB pathway in barrier type endothelial cells in inflammatory conditions
Enflamasyon koşullarında kalpain inhibitörü-i'in bariyer tip endotel hücrelerinde NF-KB yolağina etkileri
- Tez No: 738022
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Fizyoloji, Fizyopatoloji, Biology, Physiology, Physiopathology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Kan-beyin bariyeri (KBB) beyni dolaşım halindeki kandan ayıran dinamik bir arayüzdür. Karakteristik hücre yapısı sayesinde KBB kan dolaşımı ve beyin parenkimi arasındaki moleküler ve hücresel taşınımı regüle etmektedir. Bariyer tip beyin mikrovasküler endotel hücreleri merkezi sinir sisteminde homeostazın korunması için büyük önem arzetmektedir, ancak muhtelif patofizyolojik koşullarda beyin endotelinin zarar görmesi sonucu KBB yapısı bozulmaktadır. KBB ile ilişkili hastalıklarda endotel hasarının bilinen etkenlerinden biri, lipopolisakkarit (LPS) ile aktive olan ve inflamatuar sinyal yolaklarını regüle eden bir transkripsiyon faktörü olan nükleer faktör-kappa B (NF-κB)'dir. Bu çalışmada, beyin mikrovasküler endotel hücre kültürüyle oluşturulan bir in vitro KBB modelinde NF-κB'nin inhibitor proteininin (IκBα) proteolitik degradasyonunun kalpain inhibitörü-I kullanarak baskılanması sonucu, LPS ile indüklenmiş KBB hasarının önüne geçilip geçilemeyeceği incelenmiştir. Endotel hücreleri ilk olarak LPS ile 24 saat boyunca muamele görmüş, ardından 4 saat kalpain inhibitorü-I'e maruz kalmışlardır. KBB bütünlüğündeki değişiklikler transendotelyal elektrik direnci (TEER) ölçümü ile, KBB geçirgenliğindeki değişiklikler sodyum fluoresein (NaFl) traseri ile değerlendirilmiştir. Sıkı bağlantı proteinleri ve transselüler yolak proteinlerinin yanı sıra inflamatuar mediyatörlerin ekspresyon düzeyleri immünfluoresan boyama ile analiz edilmiştir. LPS'ye maruz kalan hücrelerde kalpain inhibitörü-I'in NaFl ekstravazasyonunu azaltırken TEER'i arttırdığı gözlemlenmiştir. Bununla beraber, LPS uygulaması sonrası kalpain inhibitorü-I ile muamele edilen endotel hücrelerinde klaudin-5 ve zonula okludens-1 proteinlerinin immünfluoresans ışımasında artış meydana gelmiştir. LPS ile indüklenen in vitro inflamasyonda kalpain inhibitörü-I uygulamasının transselüler yolağı regüle eden proteinlerden major facilitator superfamily domain containing 2a ekspresyonunu arttırırken kaveolin-1 ekspresyonunu azalttığı ortaya konmuştur. Ek olarak, LPS ile indüklenen in vitro inflamasyonda kalpain inhibitörü-I uygulamasının NF-κB ve interlökin-1β düzeylerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu bulgular kalpain inhibitörü-I'in inflamasyon şiddetini hafifletmek ve inflamasyonla ilişkili KBB bozulmasını azaltmak için umut vadeden bir ajan olduğunu, ve bu nedenle inflamasyon ve sepsiste yeni bir tedavi yaklaşımına zemin oluşturabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The blood-brain barrier (BBB) is a dynamic interface separating the brain from the bloodstream. It regulates the molecular and cellular transport between the circulation and the brain parenchyma as a result of its distinctive cellular architecture. Barrier type brain microvascular endothelial cells play an essential role in maintaining the central nervous system homeostasis. However, a number of pathophysiological conditions lead to endothelial cell damage, and cause BBB disruption. Nuclear factor-kappa B (NF-κB), a transcription factor that regulates inflammatory signaling pathways when activated by lipopolysaccharide (LPS), is known to participate in endothelial dysfunction in various diseases associated with BBB disruption. In this study, we aimed to investigate whether inhibiting the proteolytic degradation of the inhibitor of NF-κB (IκBα) by using calpain inhibitor-I could alleviate LPS-induced BBB disruption in an in vitro BBB model established by brain microvascular endothelial cell culture. Endothelial cells were initially treated with LPS for 24 hours, followed by calpain inhibitor-I for 4 hours. Transendothelial electrical resistance (TEER) was measured to assess BBB integrity, while sodium fluorescein (NaFl) tracer was used to evaluate BBB permeability. The alterations in the expression of tight junction proteins, transcytosis regulating proteins and inflammatory mediators were analyzed with immunofluorescent staining. Treatment with calpain inhibitor-I following LPS exposure significantly reduced NaFl extravasation while increasing TEER values. After being exposed to LPS, endothelial cells treated with calpain inhibitor-I displayed a considerable increase in the immunofluorescence intensity of claudin-5 and zonula occludens-1. In terms of alterations in transcytosis, calpain inhibitor-I administration significantly promoted major facilitator superfamily domain containing 2a expression while decreasing caveolin-1 expression in LPS-administered endothelial cells. Furthermore, NF-κB and interleukin-1β levels were significantly reduced following calpain inhibitor-I treatment in LPS-induced in vitro inflammation. Our results suggest that calpain inhibitor-I is a promising agent for alleviating inflammation and reducing inflammation-related BBB disruption, therefore may account for a novel therapeutic approach to inflammation and sepsis.
Benzer Tezler
- Çine Çaparı ve Karya koyunlarda Calpastatin gen polimorfizminin PCR-RFLP yöntemi ile belirlenmesi
Detecting Calpastatin gene polymorphism with PCR-RFLP method in Cine Capari and Karya sheep
NEZİH ATA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
ZiraatAdnan Menderes ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM CEMAL
- Ratlarda isoproterenol ile oluşturulan kalp krizi modelinde kronik alkol kullanımının miyokardiyal apoptoz üzerine etkisi ve kalpain inhibitörü 1'in (N-asetil-lösin-lösin-norlösinal) kardiyoprotektif rolünün araştırılması
Effect of chronic alcohol consumption on myocardial apoptosis in the rat model of isoproterenol induced heart attack and investigation on the cardioprotective role of calpain inhibitor 1 (N-acetyl-leucine-leucine-norlösi̇nal)
AYŞEGÜL OĞLAKÇI İLHAN
Doktora
Türkçe
2016
BiyokimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNGÖR KANBAK
- Akut alkol alımına bağlı olarak ortaya çıkan kardiyomiyopatide, bir kalpain inhibitörü olan n-acetyl-l-leucyl-l-leucyl-l-norleucinal'ın koruyucu etkisi
Protective effect of calpain inhibitor n-acetyl-l-leucyl-l-leucyl-l-norleucinal on acute alcohol consumption related cardiomyopathy
KAZIM KARTKAYA
Doktora
Türkçe
2012
BiyokimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNGÖR KANBAK
- Polikistik over sendromlu ergen kızlarda ilişkili olabilecek polimorfizmlerin moleküler tanı yöntemleri ile saptanması
Determination of polymorphisms related with adolescent girls by molecular diagnostic methods
TUĞBA ÜNSAL
Doktora
Türkçe
2007
GenetikGazi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ADNAN MENEVŞE
- Diyabette gözlenen kas kaybında kalpain enzimlerinin rolünün araştırılması
İnvestigation of the role of calpain enzymes in diabetic muscle wasting
CEREN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyokimyaDokuz Eylül ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL RESMİ