Darbeli elektromanyetik alana kısa ve uzun süreli maruziyetin oleik asit ile muamele edilen beyin hücrelerinde nöronal apoptoz mekanizmaları üzerine moleküler etkileri
The molecular effects of short- and long-term exposure to a pulsed electromagnetic field on the neuronal apoptosis mechanisms in oleic acid-treated brain cells
- Tez No: 804701
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇİĞDEM SARAÇ, PROF. DR. SERDAR KARAKURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Darbeli elektromanyetik alan (PEMF), düşük frekanslı bir elektromanyetik alan olup, çalışmalar PEMF uygulamasının parkinson hastalığı, ameliyat sonrası ağrı ve ödem, kronik yaraların tedavisi, nörodejeneratif ve oküler hastalıkların tedavisi, kanser hücrelerinin tedavisi gibi alanlarda kullanıldığını göstermiştir. Apoptoz, genel olarak hücrelerin kendi kendilerini yok ettikleri, proapoptotik ve antiapoptatik proteinler arasındaki denge ile düzenlenen, RNA, protein sentezi ve enerjiye gereksinim duyan programlanmış hücre ölümüdür. Membran fosfolipitlerinin ana bileşeni olan oleik asitin, kanser tedavisinde otofajik veya apoptotik hücre ölümlerini tetiklediği nöronal hücrelerde dahil olmak üzere çeşitli hücre kültürü çalışmalarında gösterilmiştir. Literatürde, erken çocukluk çağında görülen, sempatik sinir sisteminin öncül hücrelerinden köken alan kötü huylu bir beyin tümörü olan nöroblastomanın hücre hattında oleik asit ile birlikte PEMF maruziyetinin apoptotik mekanizmalarda rol oynayan önemli proteinler üzerine moleküler etkilerinin birlikte araştırıldığı çalışmalar kısıtlıdır. Özellikle, 75 Hz frekansında, 1 mT yoğunluğunda PEMF'ye kısa (15 dk) ve uzun süreli (12 saat) maruziyetin, oleik asit ile muamele edilen insan nöroblastoma hücre hattında nöronlar dahil olmak üzere birçok hücre tipinde apoptozun düzenlenmesinde anahtar rol oynayan genlerden TP53, bcl-2, bax, ve kaspaz-3'ün mRNA düzeylerinin incelendiği çalışmalar yok denecek kadar azdır. Bu bilgiler ışığında sunulan çalışmanın amacı, oleik asit ile muamele edilen insan nöroblastoma hücre hattını 75 Hz, 1 mT PEMF'ye hem kısa (15 dk) hem de uzun süre (12 saat) maruz bırakarak, oleik asit ile birlikte PEMF maruziyetinin maruziyet süresine bağlı olarak apoptoz mekanizmasındaki etkilerini moleküler tekniklerle araştırmaktır. SH-SY5Y nöroblastoma hücreleri 6 gruba ayrılmıştır: 1. Grup: kontrol grubu, 2.Grup: Oleik asit maruziyetine bırakılan grup, 3. Grup: Oleik asit muamelesinin ardından 15 dk, 75 Hz-1±0.2 mT PEMF maruziyetine bırakılan grup, 4. Grup: Oleik asit muamelesinin ardından 12 saat, 75 Hz-1±0.2 mT PEMF maruziyetine bırakılan grup, 5. Grup: 15 dk, 75 Hz-1±0.2 mT PEMF maruziyetine bırakılan grup, 6. Grup: 12 saat, 75 Hz-1±0.2 mT PEMF maruziyetine bırakılan gruptur. Hücre canlılığı Alamar Mavisi (Alamar Blue) tekniği ile apoptozun indüklenip/indüklenmediği Akış Sitometrisi (Flow Cytometry) yöntemi ile, TP53, Bcl-2, bax, ve kaspaz-3'ün mRNA seviyeleri ise Real Time PCR tekniği ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar toplu olarak değerlendirildiğinde, oleik asit muamelesinin ardından 12 saat 75 Hz frekans 1±0.2 mT yoğunlukta PEMF'ye maruziyetin SH-SY5Y hücre hattında kontrol HaCaT hücre hattına kıyasla hücre canlılığını azaltıcı, TP53, kaspaz-3, bax ekspresyonunu arttırıcı, Bcl-2 ekspresyonunda ise azaltıcı etki göstererek hücreleri apoptoza sürüklediği bulunmuştur. Elde ettiğimiz bilimsel verilerle PEMF uygulamasının insan beyin hücrelerinde oleik asit ile birlikte apoptoz mekanizması üzerine etkileri incelenmiş, klinik ve biyomedikal uygulama alanlarının genişletilmesine katkı sağlanılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Darbeli Elektromanyetik Alan, oleik asit, apoptoz, nöroblastoma, kanser, SH-SY5Y hücre hattı
Özet (Çeviri)
Pulsed electromagnetic field (PEMF) is a low-frequency electromagnetic field, and studies have demonstrated that PEMF application is used in the treatment of Parkinson's disease, postoperative pain, edema, chronic wounds, neurodegenerative and ocular diseases, and cancer cells. Apoptosis is a programmed cell death, in which cells undergo self-destruction, regulated by the equilibrium between proapoptotic and antiapoptotic proteins, and requires RNA, protein synthesis, and energy. Oleic acid, the main component of membrane phospholipids, has been demonstrated in numerous cell culture studies including neuronal cells to trigger autophagic or apoptotic cell death in cancer treatment. In the literature, studies investigating the molecular effects of oleic acid and PEMF exposure on key molecules involved in apoptotic mechanisms in the cell line of neuroblastoma, a malignant brain tumor originating from the precursor cells of the sympathetic nervous system, are limited. Especially, studies examining the effects of 75 Hz frequency, 1 mT intensity of short- and long-term PEMF exposure on the mRNA levels of key genes such as TP53, Bcl-2, bax, and caspase-3 in apoptosis regulation in oleic acid-treated human neuroblastoma cell line are very scarce. In the light of this knowledge, the objective of the present study was to expose the oleic acid treated-human neuroblastoma cell line to 75 Hz, 1 mT PEMF for both short (15 min) and long (12 hours) term, and to investigate the effects of PEMF exposure together with oleic acid on the apoptosis mechanism depending on the exposure time with molecular techniques. SH-SY5Y neuroblastoma cells were divided into 6 experimental groups: Group 1: control group; Group 2: Oleic acid treated group; Group 3: The group exposed 75 Hz-1±0.2 mT PEMF for 15 min following oleic acid treatment; Group 4: The group exposed 75 Hz-1±0.2 mT PEMF for 12 h following oleic acid treatment; Group 5: The group exposed to 75 Hz-1±0.2 mT PEMF for 15 min; and Group 6: The group exposed to 75 Hz -1±0.2 mT PEMF for 12 h. Cell viability, apoptosis, and mRNA levels of TP53, Bcl-2, bax, caspase-3 were determined by Alamar Blue, Flow Cytometry, and Real-Time PCR techniques, respectively. Overall findings demonstrated that exposure to PEMF at 75 Hz frequency and 1±0.2 mT intensity for 12 h following oleic acid treatment induce apoptosis in SH-SY5Y cell line by reducing cell viability, increasing TP53, bax, and caspase-3 expressions, and decreasing Bcl-2 expression. With the obtained scientific data, the effects of PEMF application on the apoptosis mechanism in human brain cells combination with oleic acid have been examined, contributing to the expansion of clinical and biomedical applications. KEYWORDS: Pulsed Electromagnetic Field, oleic acid, apoptosis, neuroblastoma, cancer, SH-SY5Y cell line
Benzer Tezler
- Directional wide band printed monopole antenna for use in microwave breast cancer imaging
Mikrodalga meme kanseri görüntüleme kullanımı için geniş bantlı yönlü mikroşerit anten
JAVAD JANGİ GOLEZANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İletişim Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiHaberleşme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN
- Ağızda kullanılan Ni- Cr metal alaşımının oluşturduğu allerjik ve toksik reaksiyonlara elektromanyetik alanın etkisi
The effect of electromagnetic field on allergic and toxic reactions caused by Ni-Cr metal alloy which are used in a mouth
FATMA SEVHAN TURAN (KOŞAN)
Doktora
Türkçe
2003
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ULUDAĞ
- Darbeli elektromanyetik alan uygulamasının (PEMA) beyin hücrelerinde hidrojen peroksit (H2O2) ile indüklenmiş oksidatif stres üzerindeki etkisi
Effect of pulsed electromagnetic field application (PEMF) on hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative stress in brain cells
TUĞÇE ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyokimyaAkdeniz ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİĞDEM SARAÇ
DOÇ. DR. SERDAR KARAKURT
- Comparison of cleaning performances of nanosecond and femtosecond lasers on historical papers
Nanosaniye ve femtosaniye lazerlerin tarihi kağıtlar üzerindeki temizleme performanslarının karşılaştırılması
CANAN YAĞMUR BOYNUKARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY BAŞAR
YRD. DOÇ. DR. MEHMET FEVZİ UĞURYOL
- Düşük frekanslı darbeli elektromanyetik alanın mezenkimal kök hücre kültürlerine etkisinin incelenmesi
The effect of low frequency pulsed electromagnetic field exposure on mesenchymal stem cell cultures
ALIM TOPRAKKALE