The role of plant-derived extracellular vesicles on the in vitro Alzheimer's disease model
Bitkilerden elde edilen ekstraselüler veziküllerin in vitro Alzheimer hastalık modeli üzerindeki rolü
- Tez No: 966557
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Alzheimer hastalığı, amiloid beta (Aβ) peptitlerinin birikimi ve tau proteinlerinin hiperfosforilasyonunun patogenezinde önemli bir rol oynadığı ilerleyici ve geri döndürülemez bir nörodejeneratif hastalıktır. Mevcut tedavi yöntemleri çoğunlukla semptomları hafifletmeyi amaçlamaktadır, ancak hastalığın ilerlemesini durdurmada veya altta yatan mekanizmaları hedeflemede yetersizdir. Ekstraselüler veziküller (EV'ler), hücreler arası iletişim sağlayan, lipit çift katmanlı bir zar yapısına sahip olan ve proteinler, lipitler ve RNA gibi biyomolekülleri taşıyabilen nanoveziküllerdir. Son zamanlarda, EV'ler gen ifadesini düzenleme, inflamasyonu baskılama ve hastalık modellerinde hücresel onarım süreçlerini tetikleme gibi etkileri nedeniyle terapötik araçlar olarak önemli ilgi görmüştür. Bitki kaynaklı EV'ler (PDEV'ler), doğal kökenleri, düşük immünojeniteleri, ekonomik üretimleri ve türler arası biyolojik aktiviteleri nedeniyle önemli biyoterapötik adaylardır. Ek olarak, anti-inflamatuar ve antioksidan özellikleri, EV'leri nörodejeneratif yolları hedeflemek için çekici adaylar haline getirir. Bu çalışmada tütün (Nicotiana tabacum) (TEV) süspansiyon kültürü ve kereviz (Apium graveolens) ekstraktından (CEV) izole edilen ekstraselüler veziküllerin in vitro AD modelindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada farklılaşmış SH-SY5Y hücrelerinde Aβ birikimi ve tau proteinlerinin hiperfosforilasyonu indüklenmiş ve nöronlara TEV uygulanarak AD benzeri bir model oluşturulmuş, astrositler ise Aβ peptidi uygulanarak oluşturulan gliotik modelde CEV ile tedavi edilmiştir. Uygulamadan sonra yapılan moleküler ve hücresel analizler TEV uygulamasının nöronal dejenerasyonu azalttığını, CEV uygulamasının ise Aβ kaynaklı astrositoz yanıtlarını baskıladığını göstermiştir. Özellikle Aβ ve fosfo-tau birikimlerinde ve protein agregat yükünde anlamlı azalma gözlenmiştir. Bulgular PDEV'lerin AD patofizyolojisini etkileyebileceğini ve nöronal ve glial hedefler üzerinde nöroprotektif potansiyele sahip olabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışma, PDEV'lerin AD'deki terapötik potansiyelini araştıran ilk çalışma olup, bu alanda gelecekteki araştırmalar için önemli bir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
Alzheimer's disease is a progressive and irreversible neurodegenerative disorder, in which the accumulation of amyloid beta (Aβ) peptides and the hyperphosphorylation of tau proteins play a pivotal role in its pathogenesis. Current treatment methods mostly aim to alleviate symptoms, but are insufficient in stopping disease progression or targeting the underlying mechanisms. Extracellular vesicles (EVs) are nanovesicles that provide intercellular communication, have a lipid bilayer membrane structure, and can carry biomolecules such as proteins, lipids, and RNA. Lately, EVs have gained significant interest as therapeutic tools due to their effects such as regulating gene expression, suppressing inflammation, and triggering cellular repair processes in disease models. Plant-derived EVs (PDEVs) stand out as important biotherapeutic candidates due to their natural origin, low immunogenicity, economical production, and cross-species biological activity. In addition, their anti- inflammatory and antioxidant properties make EVs attractive candidates for targeting neurodegenerative pathways. This study aims to investigate the effects of extracellular vesicles isolated from tobacco (Nicotiana tabacum) (TEV) suspension culture and celery (Apium graveolens) extract (CEV) in an in vitro AD model. In the study, Aβ accumulation and hyperphosphorylation of tau proteins were induced in differentiated SH-SY5Y cells and an AD-like model was created by treating neurons with TEV, while astrocytes were treated with CEV in a gliotic model created by applying Aβ peptide. Molecular and cellular analyses performed after the application showed that TEV application reduced neuronal degeneration, while CEV application suppressed Aβ-induced astrogliosis responses. In particular, a significant decrease was observed in Aβ and phospho-tau accumulations and protein aggregate load. The findings suggest that PDEVs may affect AD pathophysiology and have neuroprotective potential on both neuronal and glial targets. This study is the first to explore the therapeutic potential of PDEVs in AD, laying an important foundation for future research in this field.
Benzer Tezler
- Discovery of functional characteristics of plant cell suspension-derived extracellular vesicles on the in vitro cerebrovascular inflammation
Bitki hücre süspansiyonundan üretilen ekstraselüler veziküllerin in vitro serebrovasküler inflamasyon üzerindeki fonksiyonel özelliklerinin keşfedilmesi
OĞUZ KAAN KIRBAŞ
Doktora
İngilizce
2025
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Meme kanseri kök hücrelerine karşı ekstraselüler vezikül temelli yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi
Development of new extracellular vesicle-based treatment approaches to breast cancer stem cells
ETKİN PARLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELAHAT BAĞIROVA
- Ocimum basilicum derived extracellular vesicles: Novel promising approach for type 1 diabetes mellitus
Ocimum basilicum'dan elde edilmiş ekstrasellüler veziküller: Tip 1 diabetes mellitus için umut verici yeni bir yaklaşım
MELİS RAHİME YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Hibisküs kaynaklı eksozom benzeri nanopartiküllerin insan nöroblastoma hücre hattındaki terapötik etkilerinin incelenmesi
Investigation of therapeutic effects hibuscus-derived exosome-like nanoparticles on human neuroblastoma cell line
GAYE UMURHAN
- Nijer tohumundan elde edilen eksozom benzeri nanopartiküllerin insan nöroblastoma hücre hattındaki olası terapotik etkilerinin araştırılması
Investigation of the potential therapeutic effects of exosome-like nanoparticles derived from niger seed on human neuroblastoma cell lines
KÜBRA BAŞTUĞ ÖZTOPUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyofizikGazi ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERİÇ ARDA EŞMEKAYA