Parkinson hastalarının nöronal eksozomlarında Miro1 ve Mitofusin 2 proteinlerinin incelenmesi ve biyobelirteç adaylığı açısından değerlendirilmesi
Examination of Miro1 and Mitofusin 2 proteins in neuronal exosomes of Parkinson's patients and assessment for biomarker candidacy
- Tez No: 955782
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMEL GÜNEŞ, DOÇ. DR. REZZAK YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Moleküler Tıp, Fizyoloji, Nöroloji, Molecular Medicine, Physiology, Neurology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Parkinson hastalığı, yüksek prevalansa sahip nörodejeneratif bir hastalıktır. Başlıca substantia nigradaki dopaminerjik nöron kaybı ve Lewy cisimciklerinde alfa sinüklein birikimi ile karakterize bu hastalık, motor ve non-motor bozulmalara neden olarak, özellikle 60 yaş üstü hastaların yaşam kalitesini ciddi oranda düşürmektedir. Parkinson hastalığının patogenezi ve patofizyolojisi henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Bu bağlamda çeşitli moleküler mekanizmalara dair çalışmalar ön plana çıkmaktadır. Bu mekanizmalardan biri mitokondriyal disfonksiyondur. Parkinson hastalığında çeşitli mitokondriyal işlevlerin bozulması ile birlikte gözlenen oksidatif stres, enerji metabolizmasında aksama ve reaktif oksijen birikimi gibi sonuçlar hücresel hasar yaratmaktadır. Bozulan bu işlevler arasında, füzyon, fizyon, taşıma ve mitofajinin bir araya toplandığı mitokondriyal dinamikler de bulunmaktadır. Parkinson hastalığında mitofaji, özellikle PINK1/Parkin aracılı mitofaji bozulmaktadır. Bu yolak tarafından parçalanan proteinlerden Miro1 ve Mitofusin 2 ise sırasıyla taşıma ve füzyonda yer alan anahtar proteinlerdir. Ancak beyin ile ilgili çalışmalar, anatomik konumu nedeniyle örnek alımı bakımından sorun yaratmaktadır. Son yıllarda eksozom çalışmaları, özellikle nöron kökenli eksozomlar çerçevesinde artmaya başlamış, araştırmacılara nöronlardaki patolojik süreçleri periferik biyolojik sıvılardan non-invazif bir şekilde incelenebilmesine olanak vermiştir. Bu tez çalışmasının amacı, Parkinson hastalarının nöronal eksozomlarında Miro1 ve Mitofusin 2 proteinlerinin miktarlarındaki değişimi görmek, bunların Parkinson evrelerinde değişip değişmediğini saptamak ve bu proteinlerin biyobelirteç adayı olarak potansiyellerini değerlendirmektir. Bu amaç doğrultusunda 60 bankalanmış Parkinson hastası serumu ile 30 kontrol grubu serumundan polietilen glikol (PEG) aracılı eksozom izolasyonu gerçekleştirilmiş, bu eksozomların eldesi CD63 Enzim Bağlı Immunosorbent Analizi (ELISA) ve Dinamik Işık Saçılımı (DLS) yöntemi ile doğrulanmıştır. Doğrulamanın ardından bu eksozomlardan L1CAM immünopresipitasyon yöntemi ile nöronal eksozomlar elde edilmiştir. Elde edilen nöronal eksozomlarda Miro1 ELISA ve Mitofusin 2 ELISA ile bu proteinlerin miktarları kantifiye edilmiştir. CD63 ELISA sonuçlarına göre eksozomlar anlamlı bir şekilde Parkinson hastalarının serumlarında normal gruba göre daha az bulunmuştur (p < 0,05). Benzer şekilde Miro1 ve Mitofusin 2 miktarları da Parkinson hastalarında anlamlı olarak daha azdır (p < 0,05). Bu durumun CD63 miktarıyla ilişkili olmadığı belirlenmiştir (p > 0,005). Bu durumun literatür bilgisi temelinde Miro1'in hücre içinden uzaklaştırılamaması, Mitofusin 2'nin ise hücresel strese bağlı olarak daha fazla parçalanmaya uğraması nedeniyle olduğu düşünülmektedir. Ayrıca kontrol grubunda bu iki proteinin birbiriyle ilişkili artış gösterdiği bulunmuştur (R2 = 0,722). Bu veriler, literatür ile birlikte değerlendirildiğinde, iki proteinin tek başına biyobelirteç adaylığı potansiyeline sahip olmadığı, ancak alfa sinüklein ile birlikte ele alınması gerektiğine işaret etmektedir. Elde edilen bu verilerin farklı eksozom izolasyonu yöntemleriyle desteklenmesi ve hücresel olarak doğrulanması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Parkinson's disease is a neurodegenerative disorder with a high prevalence. Characterized primarily by the loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra and the accumulation of alpha-synuclein in Lewy bodies, this disease causes both motor and non-motor impairments, significantly reducing quality of life in patients over 60 years of age. The pathogenesis and pathophysiology of Parkinson's disease are not yet fully understood. In this context, studies on various molecular mechanisms have come forward. One of these mechanisms is mitochondrial dysfunction. In Parkinson's disease, mitochondrial impairments have been observed, resulting in oxidative stress, disruptions in energy metabolism, and the accumulation of reactive oxygen species which in turn caused cellular damage. Among these disrupted functions are mitochondrial dynamics, which encompass fusion, fission, transport, and mitophagy. In Parkinson's disease, mitophagy, especially PINK1/Parkin-mediated mitophagy, is impaired. Proteins Miro1 and Mitofusin 2 are degraded via this pathway and they are key proteins involved respectively in transport and fusion. Studies on the brain pose difficulties due to its anatomical location. In recent years, research on exosomes, particularly on neuron-derived exosomes has been on the rise, allowing researchers to examine pathological processes in neurons from peripheral biological fluids in a non-invasive way. The aim of this thesis is to observe the changes in the concentrations of Miro1 and Mitofusin 2 proteins in neuronal exosomes of Parkinson's patients, to determine whether these concentrations vary across Parkinson's stages, and to evaluate the potential of these proteins as biomarker candidates. To fulfill this aim, exosome isolation via polyethylene glycol (PEG) was performed on serum from 60 banked Parkinson's patients and 30 control subjects. Exosome yield was verified by CD63 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) and Dynamic Light Scattering (DLS). Following verification, neuron-derived exosomes were obtained by L1CAM immunoprecipitation. From these neuronal exosomes, the concentrations of Miro1 and Mitofusin 2 were quantified by ELISA. According to CD63 ELISA results, exosomes were found significantly lower in serums of Parkinson's patients compared to the normal group (p < 0.05). Similarly, the quantities of Miro1 and Mitofusin 2 were also significantly reduced in Parkinson's patients (p < 0.05). It was determined that this situation was not related to the amount of CD63 (p > 0.005). Based on the literature, it is thought that this situation is due to the inability to clear Miro1 from within the cell and the increased degradation of Mitofusin 2 as a result of cellular stress. Additionally, it was found that these two proteins showed a correlated increase in the control group (R² = 0.722). When these data are evaluated together with the literature, it is considered that these two proteins do not have the potential to serve as biomarker candidates on their own, but should be considered together with alpha-synuclein. The data obtained need to be supported by different exosome isolation methods and confirmed at the cellular level.
Benzer Tezler
- PC12 hücrelerinde 1-Metil 4-Fenilpridinyum (MPP+) ile oluşturulan deneysel parkinson modelinde zonisamid'in Ca+2 sinyali, oksidatif stres, hücre canlılığı, kaspaz aktivitesi üzerine etkisi
The Effect of Zonisamide induced by the 1-Methyl 4-Phenylpyrdinium (MPP+) model of experimental parkinson's on the Ca+2 signaling, oxidative stress, cell viability, caspase activity in PC12 cells
SEMİH GÜRLER
- The effects of valproic acid on motor impairment, oxidative stress parameters, apoptotic markers and epigenetic mechanisms in a 6-hydroxydopamine rat model of Parkinson's disease
6-hidroksidopamin sıçan Parkinson modelinde valproik asidin motor aktivite, oksidatif stres parametreleri, apoptotik mekanizmalar ve epigenetik mekanizmalar üzerindeki etkileri
MELTEM DAĞDELEN
- Alzheimer hastalığı tedavisinde oryza sativa L. metabolitlerinin ilaç potansiyellerinin ın silico yöntemlerle araştırılması
Investigation of the drug potential of oryza sativa L. metabolites in the treatment of alzheimer's disease using in silico methods
ZEYNEP ARSLANTAŞ
- Generating parkinsonian LFP signals with conditional diffusion model
Koşullu difüzyon modeliyle parkinson hastalarının LFP sinyallerinin üretilmesi
MERVE EKİZ
- Histopathological effect of high fat diet on substantia nigra pars compacta in rotenone-induced parkinson's type mouse model
Yüksek yağlı diyetin rotenone ile oluşturulan parkinson tipi fare modelinde substantia nigra pars compacta üzerine histopatolojik etkisi
AYBÜKE ÖZER
