Penisilin-streptomisin antibiyotiklerinin mitokondriyal DNA kopya sayısı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of penicillin-streptomycin antibiotics on mitochondrial DNA copy number
- Tez No: 933234
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDİNÇ DURSUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: penisilin, streptomisin, antibiyotik, mitokondri, DNA, penicillin, streptomycin, antibiotic, mitochondria, DNA
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Nörolojik Bilimler Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Nörobiyoloji ve Nöroanatomi (MNNA) Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Antibiyotikler, bakteriler ve funguslar gibi mikroorganizmalarda milyonlarca yıl içerisinde bir savunma mekanizması şeklinde evrimleşmiş kimyasal moleküllerdir. Bu moleküller, yapıları ve işlevlerinin keşfedilmesiyle klinik alanlarda kullanılmaya başlanmıştır. Her ne kadar antibiyotikler, temelde prokaryotik hücreli organizmaları etkilese de ökaryotik hücrelerde de birtakım etkilere sahip oldukları rapor edilmiştir. Klinik alanlarda sıkça kullanılan Penisilin-Streptomisin (PenStrep) antibiyotiğinin, ökaryotik hücrelerdeki etkileri halen tam olarak aydınlatılmamıştır. Ekibimizin daha önce Alzheimer hastalığında (AH) patolojik rol oynayan vitamin D reseptörleri üzerinde yaptığı bir çalışmada, PenStrep antibiyotiğinin doza bağlı olarak primer kortikal nöron kültüründe amiloid beta 1-42'nin (Aβ1-42) lokalizasyonunu sitoplazmadan nükleusa değiştirdiği gösterilmiştir. Bu durum, PenStrep uygulamasının bir şekilde Aβ1−42'nin nükleusa göç etmesini sağlayarak bir dizi hücre ve organel düzeyinde transkripsiyonel değişiklikler yapabileceğini düşünmemize neden olmuştur. Aβ1−42'nin aynı zamanda endoplazmik retikulum ve mitokondri gibi organeller içerisinde de bulunmasını göz önünde bulundurduğumuzda, PenStrep antibiyotiklerinin dolaylı yoldan mitokondri ve mitokondriyal DNA (mtDNA) kopya sayısı üzerine etkisi olabileceğini düşündük. Çalışma kapsamında, HEK293T hücrelerinde üç farklı dozda PenStrep antibiyotik uygulamasının mtDNA kopya sayıları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak, 24 saat süreyle 5 ve 15 IU ve 48 saat süreyle 10 IU PenStrep uygulaması yapılan gruplarda mtDNA kopya sayısının kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı derecede arttığı görülmüştür. Düşük doz antibiyotik uygulaması ile görülen mtDNA kopya sayısındaki bu artış, oksidatif fosforilasyon sisteminin aktivitesini sürdürmeyi amaçlayan bir telafi mekanizması olabilir. Yüksek dozda görülen durum ise yüksek oksidatif stres karşısında hücrenin daha fazla mitokondri üretmesi ile bağlantılı olabilir. 48 saat 10 IU PenStrep uygulamasında görülen artışın ise hücrede bu dozda oluşan oksidatif stresin ancak kendisini bu sürede göstermesiyle açıklanabilir. Antibiyotik uygulaması ile mtDNA kopya sayısının artmasının hücresel ve moleküler mekanizmalarla ilişkisinin kurulması için daha ayrıntılı ve kapsamlı çalışmalar yapılması gerekmektedir. PenStrep antibiyotiğinin mitokondri üzerindeki fizyolojik etkilerini anlamak, antibiyotiklerin patolojik mekanizmalara katılımını anlamak için önemlidir.
Özet (Çeviri)
Antibiotics are chemical molecules that have evolved over millions of years as a defense mechanism in microorganisms such as bacteria and fungi. These molecules began to be used in clinical areas with the discovery of their structures and functions. Although antibiotics primarily affect prokaryotic cell organisms, it has been reported that they also have some effects in eukaryotic cells. The effects of the antibiotic Penicillin-Streptomycin (PenStrep), which is frequently used in clinical areas, on eukaryotic cells have not yet been fully elucidated. In a previous study conducted by our team on vitamin D receptors that play a pathological role in Alzheimer's disease (AD), it was shown that the antibiotic PenStrep dose-dependently changed the localization of amyloid beta 1-42 (Aβ1-42) from the cytoplasm to the nucleus in primary cortical neuron cultures. This led us to think that PenStrep application could somehow cause transcriptional changes at the cellular and organelle level by enabling Aβ1-42 to migrate to the nucleus. Considering that Aβ1−42 is also found in organelles such as the endoplasmic reticulum and mitochondria, we thought that PenStrep antibiotics may have an indirect effect on mitochondria and mitochondrial DNA (mtDNA) copy numbers. In the study, the effects of three different doses of PenStrep antibiotic application on mtDNA copy numbers in HEK293T cells were investigated. As a result, it was observed that mtDNA copy numbers increased statistically significantly in the groups that were applied 5 and 15 IU for 24 hours and 10 IU for 48 hours compared to the control groups. This increase in mtDNA copy numbers observed with low-dose antibiotic application may be a compensation mechanism aimed at maintaining the activity of the oxidative phosphorylation system. The situation observed at high doses may be related to the cell producing more mitochondria in the face of high oxidative stress. The increase observed in 10 IU PenStrep application for 48 hours can be explained by the fact that oxidative stress occurring at this dose in the cell only manifests itself during this period. More detailed and comprehensive studies are needed to establish the relationship between the increase in mtDNA copy number with antibiotic application and cellular and molecular mechanisms. Understanding the physiological effects of PenStrep antibiotic on mitochondria is important to understand the participation of antibiotics in pathological mechanisms.
Benzer Tezler
- Clemizole benzil penisilin ve streptomisin sülfat antibiyotiklerinin mikrobiyolojik miktar tayini
Microbiological assay of benzyl penicillin and streptomycin sulphate antibiotics
GÜLNUR ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyokimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ ARISAN ATAÇ
- Hayvansal kaynaklı gıdalarda enterokokların varlığı, tür düzeyinde identifikasyonları ve antibiyotik dirençliliklerinin belirlenmesi
Presence of enterococci in animal originated foods, species level identification and determination of antibiotic resistance
TÜLAY ELAL MUŞ
Doktora
Türkçe
2014
MikrobiyolojiUludağ ÜniversitesiBesin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ÇETİNKAYA
- Bazı antibiyotiklerin insan eritrositlerinden saflaştırılan 6-fosfoglukonat dehidrogenaz enzim aktivitesi üzerindeki etkilerinin belirlenmesi
Determination of the effect of some antibiotics on human eryhrocyte 6-phosphogluconate dehydric genase enzyme activity
MEHMET AKYÜZ
- Antibiyotiklerin ve antibiyotik kombinasyonlarının listeria monocytogenes üzerine in vitro etkileri
Başlık çevirisi yok
FATMA ARSLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1997
MikrobiyolojiErciyes ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT SÜMERKAN
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN