Geri Dön

The effect of astrocyte-derived fatty acid-binding protein 7 on blood-brain barrier integrity in LPS-induced inflammation

Astrosit kaynaklı yağ asidi bağlayıcı protein 7'nin LPS'ye bağlı enflamatuvar koşullarda kan-beyin bariyeri bütünlüğü üzerine etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 824597
  2. Yazar: DENİZ ALTUNSU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT AHISHALI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Hücresel ve Moleküler Tıp Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 152

Özet

Yoğun bakım hastalarında yaşamı tehdit eden ve önde gelen bir ölüm nedeni olan sepsis, kan-beyin bariyeri (KBB) bütünlüğünü bozar. Yağ asidi bağlayıcı protein 7 (FABP7), beyin astrosit hücreleri tarafından ekspres edilerek kaveola oluşumunu kontrol eder. Bununla birlikte, FABP7'nin lipopolisakkarid (LPS) ile gelişen enflamatuar koşullardaki KBB hasarı üzerindeki rolü henüz netleşmemiştir. Bu çalışma, eksojen FABP7 uygulamasının LPS'nin neden olduğu KBB yıkımı üzerindeki in vitro ve in vivo etkilerini araştırmaktadır. bEnd.3 hücrelerine 24 saat 0.5 µg/mL LPS ve ardından 24 saat FABP7 (0.5 µg/ml) uygulandı. KBB bütünlüğünü değerlendirmek için transendotelyal elektrik direnci (TEER) ölçülürken, KBB geçirgenliği sodyum floresein (NaFl) izleyicisi kullanılarak değerlendirildi. In vivo septik fare modeli intraperitonel LPS (3 mg/kg) enjeksiyonu ile elde edildi. LPS enjeksiyonundan 1 saat sonra, uyarılan hayvanlara 40 ve 80 µg/kg FABP7 enjeksiyonu intraperitonel olarak yapıldı. Deney grubundaki hayvanların vücut sıcaklıkları ve anksiyete seviyeleri ölçüldü. In vivo ve ex vivo KBB geçirgenliğini tayin edebilmek için enjeksiyonların 23. saatinde kuyruk damarından albümin Alexa fluor 594 belirteci verildi. Deney sonunda tüm hayvanlardan kan örneği alınarak prokalsitonin, C-reaktif protein ve serbest radikal seviyeleri ölçüldü. Sıkı bağlantı (TJ) proteinleri klaudin-5 ve zonula okkludens (ZO)-1, transsitozla ilişkili proteinler kaveolin-1 ve“major facilitator superfamily domain containing 2a”(mfsd2a) ve enflamatuvar medyatörler NF-κB ve interlökin-1β'nın ekspresyon düzeyler immünofloresan boyama ve western blotlama ile belirlendi. LPS uygulamasını takiben FABP7 tedavisi, artan NaFl geçişini azaltırken (p< 0.001), azalan TEER değerlerini önemli ölçüde artırdı (p< 0.05). LPS koşullarında artan vücut sıcaklığı yüksek doz FABP7 tedavisini takiben düşerken, yine aynı koşullarda artan anksiyete seviyesi yüksek doz FABP7 ile önemli ölçüde azalmıştır (p< 0.05). Bununla birlikte LPS koşullarında artış gösteren PCT, C-RP ve ROS seviyeleri yüksek doz FABP7 enjeksiyonuyla beraber azalırken, yine aynı koşullarda meydana gelen KBB hasarı FABP7 tedavisiyle azalış gööstermiştir (p< 0.05). FABP7 tedavisi, in vitro ve in vivo koşullarda azalmış olan claudin-5 ekspresyonunda da önemli bir artışa yol açarken (p< 0.0001), bEnd.3 hücrelerindeki ZO-1'in ekspresyon düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik gözlenmedi. Ayrıca, LPS'yi takiben FABP7 uygulaması artmış kaveolin-1'in ekspresyon düzeyini önemli ölçüde azaltırken (p< 0.0001), azalmış mfsd2a ekspresyon düzeyinde anlamlı bir artışa yol açmıştır (p< 0.0001). Enflamatuar yanıttaki değişiklikler değerlendirildiğinde, LPS'ye bağlı olarak in vitro ve in vivo NF-κB (p< 0.01) ve in vitro'daki interlökin-1β (p< 0.001) düzeyleri FABP7 tedavisi ile belirgin şekilde azaldı. Bulgularımız, ekzojen FABP7'nin, enflamasyon ve sepsise bağlı BBB yıkımının tedavisinde yeni bir farmakolojik yaklaşım olarak kullanılabileceğini önermektedir.

Özet (Çeviri)

Sepsis is a life-threatening systemic inflammatory disease caused by infection, which causes disruption of blood-brain barrier (BBB) integrity. Fatty acid-binding protein 7 (FABP7), a transporter of fatty acids across the plasma membrane in astrocytes of the brain, modulates the caveolae formation in response to damage. However, the role of FABP7 in BBB disruption in the setting of septic inflammatory conditions caused by lipopolysaccharide (LPS) has not been clear yet. This study investigates the in vitro and in vivo effects of exogenous FABP7 administration on LPS-induced BBB disruption. bEnd.3 cells were treated with 0.5 µg/mL LPS for 24 hours followed by FABP7 (0.5 µg/mL) for 24 hours. Transendothelial electrical resistance (TEER) was measured to evaluate BBB integrity, whereas BBB permeability was assessed using sodium fluorescein (NaFl) tracer. Septic mice model was induced by intraperitoneally injecting LPS (3 mg/kg) and one hour later, the animals were treated with FABP7 (40 and 80 μg/kg). Body temperature was measured, and blood samples were collected from all experimental groups to determine the sepsis parameters. The anxiety levels of animals were measured by elevated plus maze test. The BBB permeability was evaluated by assessing the extravasation of albumin Alexa fluor 594 tracer injected after 23 hours of LPS and/or FABP7 treatments by IVIS imaging and confocal scanning fluorescence microscopy. The expression levels of tight junction (TJ) proteins claudin-5 and zonula occludens (ZO)-1, transcytosis-related proteins caveolin-1 and major facilitator superfamily domain containing 2a (mfsd2a), and inflammatory mediators NF-κB and interleukin-1β were determined by immunofluorescence staining and western blotting. In vitro FABP7 administration to bEnd.3 cells following LPS challenge significantly increased the lowered TEER values (p< 0.05) and decreased the enhanced NaFl leakage (p< 0.05). In LPS-injected animals, 80 μg/kg FABP7 treatment decreased the elevated body temperature from 40⁰C to 37-38⁰C. Serum levels of procalcitonin (PCT), C-reactive protein (CRP), and reactive oxygen species (ROS) were significantly increased by LPS injection, whereas high dose FABP7 markedly decreased the levels of sepsis parameters (p< 0.05). In LPS-treated animals, a significant increase was observed in the severity of anxiety-like behavior which was significantly decreased by 80 μg/kg FABP7 (p< 0.05). LPS treatment increased the extravasation of albumin Alexa fluor 594 in the brain while high dose FABP7 decreased the BBB leakage of the tracer (p< 0.05). When the expressions of TJ proteins were evaluated following the LPS challenge, a substantial increase in the decreased claudin-5 expression was noted by FABP7 treatment in vitro and in vivo (p< 0.0001), while no statistically significant change was observed in the expression level of ZO-1 in bEnd.3 cells. In vitro and in vivo FABP7 administration following LPS significantly decreased the increased expression level of caveolin-1 (p< 0.0001), while a significant increase was found in the decreased expression level of mfsd2a (p< 0.0001). In terms of alterations in the inflammatory response, the increased levels of NF-κB in vitro and in vivo (p< 0.01) and interleukin-1β in vitro (p< 0.001) were markedly reduced by FABP7 treatment following LPS-induced BBB disruption. Our results suggest, for the first time, that exogenous FABP7 may account for a new pharmacological tool in the treatment of inflammation- and sepsis-related BBB disruption.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    789637

    İnsan astrositi kaynaklı α-sinüklein artışının, trofik faktör salınımı üzerine etkisinin nöron-astrosit sinaptik bileşenleri ve nörodejenerasyon açısından incelenmesi

    The effect of the human astrocyte-derived α-synuclein increase on trophic factor release in neuron-astrocyte synaptic components and neurodegeneration

    BÜŞRA ŞENGÜL YEDİEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DUYGU GEZEN AK

  2. Tez No

    464031

    Bipolar ve şizofreni hastalarında serum thrombospondin-1 (TPS-1) düzeylerinin elektrokonvulsif tedavi (EKT) öncesi ve sonrası ile sağlıklı kontrollerle karşılaştırılması

    Comparison of serum thrombospondin-1 (TSP-1) levels in bipolar and schizophrenia patients before and after electroconvulsive therapy (ECT) with healthy controls

    HİCRET KAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    PsikiyatriSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Psikiyatri Ana Bilim Dalı

    UZMAN TEVFİK KALELİOĞLU

  3. Tez No

    445548

    RF alan in vitro maruziyet sistemi oluşturulması ve RF alanın beyin kanserine etkilerinin araştırılması

    In vitro rf exposure system design and investigation the effect of RF fields on brain cancer

    MEHMET ZAHİD TÜYSÜZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyofizikGazi Üniversitesi

    Biyofizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE GÜLNİHAL CANSEVEN KURŞUN

  4. Tez No

    377119

    Deneysel Parkinson modelinde Vazoaktif İntestinal Peptid'in nöron koruyucu etkisine astrosit hücrelerinin katkısı

    The contribution of astrocyte cells to the neuron-protective effect of vasoactive intestinal peptide in the experimental Parkinson model

    İBRAHİM HALİL YELKENLİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    FizyolojiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Fizyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE NEŞE TUNÇEL

  5. Tez No

    547890

    Beyin kökenli nörotrofik faktörün kortikal yayılan depresyonun tetiklediği nöroinflamasyon üzerine etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of brain-derived neurotrophic factor on neuroinflammation triggered by cortical spreading depression

    BAŞAK ŞENEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Moleküler TıpHacettepe Üniversitesi

    Temel Nörolojik Bilimler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜGE YEMİŞCİ ÖZKAN

Geri Dön