Geri Dön

Sıçanlarda, metformin ile ön koşullamanın, hepatik iskemi-reperfüzyon hasarı modelinde mitokondriyal katlanmamış protein cevabı mekanizmalarının araştırılması

Investigation of metformin preconditioning on mitochondrial unfolded protein response in hepatic ischemia-reperfusion injury in rats

PDF İndir

  1. Tez No: 985617
  2. Yazar: GAMZE BİLGİLİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FATMA BELGİN ATAÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Genetik, Moleküler Tıp, Genetics, Molecular Medicine
  6. Anahtar Kelimeler: Karaciğer transplantasyonu, Mitokondriyal katlanmamış protein cevabı, Metformin ön koşullama, Liver transplantation, Mitochondrial unfolded protein response, Metformin pre-conditioning
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Başkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Hepatik iskemi-reperfüzyon hasarı (H-IRH), karaciğer transplantasyonu sonrası alıcıda karaciğere kan akışının durması ve sonrasında yoğun bir şekilde tekrar sağlanabilmesi ile gerçekleşen anomalileri tanımlar. H-IRH, hücresel düzeyde mitokondrinin olumsuz etkilenmesine neden olur. Bu nedenle, IRH'nin modellenmesi ile mitokondriyal süreçlerin nasıl etkilendiğinin belirlenmesi, doku reddinin mekanizmalarının anlaşılması ve olası terapi yöntemlerinin açığa çıkartılması açısından oldukça önemlidir. Mitokondri, stres koşullarına bağlı olarak hücre ölümü başta olmak üzere enerji metabolizmasının ve hücre ölümünün regülasyonu gibi hücresel cevaplar yaratır. Ancak, hücre sağkalımı için tetikleyebileceği sinyal yolakları, stres koşuluna adaptasyonu sağlayabilir. Mitokondriyal stres adaptasyon yolaklarından bir tanesi de katlanmamış protein cevabıdır (KPC). Mitokondride gerçekleşen KPC (KPCmt), stres koşuluna bağlı olarak mitokondriyal protein üretiminin durdurulmasını ve hatalı katlanmış proteinlerin eliminasyonunu kapsamaktadır. Fakat, H-IRH'de KPCmt'nin nasıl düzenlendiğine dair bilgiler sınırlıdır. Sunulan çalışma, sıçanda H-IRH'nin modellenmesi ile KPCmt yolağının nasıl etkilendiğinin ve IRH öncesi metformin ön koşullamasının bu süreci değiştirip değiştirmediğinin moleküler düzeyde açığa çıkartılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, Wistar albino cinsi 30 sıçan optimal IRH modelleme ve metformin ön koşullama işlemleri için 10'ar denekten oluşacak şekilde 3 gruba ayrılmıştır. Grubumuzun önceki çalışmalarında elde ettiği bilgiler doğrultusunda, modelleme süreleri 45 dk iskemi, 6 saat reperfüzyon ve 7 gün metformin ön koşullama olarak belirlenmiştir. Modellemeler sonrası hipoksik ve inflamatuar süreçler biyokimyasal ve morfolojik metotlarla takip edilmiştir. Süreçler sonunda, belirlenen sürelerde AST (p<0,0001), ALT (p<0,0001), TNFα (p=0,02), ROS (p<0,0001), TOS (p=0,004) ve MPO (p=0,016) seviyeleri, IRH modellemesi ile artış göstermiştir. GSH (p=0,0009) ve ATP (p<0,0001) seviyeleri modelleme ile azalış göstermiştir. Metformin ön koşullaması ile IRH modelleme sonucu artan AST (p<0,0001), ALT (p<0,0001), ROS (p=0,0045) ve TOS (p=0,019) seviyeleri anlamlı bir şekilde azalmıştır. Western blot ile protein analizlerinde, IRH modellemesinin hipoksi belirteci olan HIF1A seviyelerini anlamlı bir şekilde (p=0,016) arttırarak bu sonuca neden olabileceği gösterilmiştir. Fakat, metformin ön koşullamanın IRH modelleme ile artan HIF1A seviyelerini anlamlı olarak (p=0,042) azaltarak, modellemenin etkisini azalttığı görülmüştür. Ayrıca, modelleme ile KPCmt belirteçleri olan ATF5 (p=0,015) ve CHOP (p=0,0008) seviyeleri artış göstermiştir. ATF5 ve CHOP seviyelerindeki artış CLPP (p=0,0009), HSP10 (p=0,016), HSP60 (p=0,001) ve HSP70 (p=0,005) proteaz ve şaperonların ekspresyon seviyelerini de arttırarak KPCmt'yi başlatmıştır. Metformin ön koşullaması ise IRH modelleme ile ekspresyon düzeyleri artan ATF5'e etki etmezken CHOP (p=0,0005), CLPP (p=0,006), HSP10 (p=0,029), HSP60 (p=0,005) ve HSP70 (p=0,043) seviyelerini anlamlı bir şekilde azaltmıştır. Bu durum, metforminin IRH ile indüklenen KPCmt'yi inhibe ettiğini göstermektedir. Bu nedenlerle, karaciğer transplantasyonu öncesi alıcıda metformin uygulamasının doku reddini önleyebileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

Hepatic ischemia-reperfusion injury (IRI) is defined as the anomalies in which blood flow is blocked at first and then harshly restart in the liver after transplantation. Hepatic IRI, widely affect mitochondria at the cellular level. Hence, evaluation of the mitochondrial process in the IRI models is critical in terms of identification of tissue rejection and development of putative therapy strategies. Mitochondria induces diverse cellular responses including regulation of cell death and energy mechanisms depending on the stress conditions. Nonetheless, mitochondria also trigger cell survival signals to adapt the stress conditions. Unfolded protein response (UPR) is one of the major stress adaptation pathways. Mitochondrial UPR (UPRmt) involves the prevention of mitochondrial protein synthesis and elimination of unfolded proteins during stress conditions. Nevertheless, the role of UPRmt in hepatic IRI has been limitedly reported. The present study aims to identify molecular mechanisms of UPRmt in rat hepatic IRI models and questions the role of metformin pre-conditioning in those mechanisms. For this aim, 30 Wistar albino rats were divided into 3 groups for optimal IRI modelling and metformin pre-conditioning. Regarding the results of the previous studies of our research group, optimal modelling durations were clarified as 45 min for ischemia, 6 h for reperfusion and 7 days for metformin pre-conditioning. After modellings, hypoxic and inflammatory processes were followed by biochemical and morphological methods. Accordingly, AST (p<0.0001), ALT (p<0.0001), TNFα (p=0.02), ROS (p<0.0001), TOS (p=0.004) and MPO (p=0.016) levels significantly increased in IRI models compared to control group. Nonetheless, GSH (p=0.0009) and ATP (p<0.0001) levels significantly decreased in IRI group. Moreover, metformin pre-conditioning significantly decreased the levels of AST (p<0.0001), ALT (p<0.0001), ROS (p=0.0045) and TOS (p=0.019) compared to IRI alone group. Protein analyses by Western blotting showed that IRI modelling increased the levels of hypoxia marker, HIF1A (p=0.016), speculating that the effects of IRI modelling could be a result of increase in the expression of HIF1A. However, metformin pre-conditioning reversed the effects of IRI modelling putatively by downregulating HIF1A levels (p=0.042). Furthermore, IRI modelling increased the levels of UPRmt markers, ATF5 (p=0,015) and CHOP (p=0,0008). Upregulation of those markers further elevated the levels of proteases and chaperons, CLPP (p=0.0009), HSP10 (p=0.016), HSP60 (p=0.001) and HSP70 (p=0.005), demonstrating the initiation of UPRmt. Metformin pre-conditioning, however, reduced the expression of these proteins, CHOP (p=0.0005), CLPP (p=0.006), HSP10 (p=0.029), HSP60 (p=0.005) and HSP70 (p=0.043) without altering that of ATF5. Hence, the results underlined that metformin pre-conditioning blocked UPRmt activated by IRI. Therefore, metformin pre-treatment in the recipients before transplantation may prevent tissue rejection.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    974889

    Sıçanlarda metforminle önkoşullamanın, hepatik iskemi reperfüzyon hasarı modelinde mitokondriyal dinamiğe etkisi

    The effect of metformin preconditioning on mitochondrial dynamics in a rat model of hepatic ischemia–reperfusion injury

    ENDER FAKIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Tıbbi BiyolojiBaşkent Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA BELGİN ATAÇ

  2. Tez No

    831296

    Rat pankreatik beta hücre hattında (INS-1E) metformin ön koşullamasının ER stres belirteçleri üzerindeki etkisi

    The effect of metformin preconditioning on ER stress markers in rat pancreati̇c beta cell line (İNS-1E)

    GİZEM GÜNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Tıbbi BiyolojiBaşkent Üniversitesi

    Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASİBE VERDİ

  3. Tez No

    475024

    Impacts of olanzapine coupled with or without metformin administration on the expression of cannabinoid and melanocortin receptors in rats

    Sıçanlarda kanabinoid ve melanokortin reseptörlerinin ekspresyonu üzerine metformin uygulanması ile veya eşlenmemiş olanzapin'in etkileri

    ADITYA KEMAL JACOB ALIS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. Tülin Yanɪk

  4. Tez No

    643184

    Streptozotosin ile diyabet oluşturulmuş sıçanlarda metforminin vasküler reaktivite üzerindeki etkisi

    Effects of metformin on vascular reactivity in streptozotocin induced diabetic rats

    CEMRE TOSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Eczacılık ve FarmakolojiEge Üniversitesi

    Farmakoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZELİHA KERRY

    DOÇ. DR. GÖNEN ÖZŞARLAK SÖZER

  5. Tez No

    654007

    Sıçanda indometazin ve etanol ile indüklenen mide ülseri modellerinde metforminin etkisinin araştırılması

    Invesgation of the effect of metformin on indomethacin- and ethanol-induced gastric ulcer models in rat

    BETÜL ESRA İPEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    FizyolojiMarmara Üniversitesi

    Fizyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR İNCİ ALİCAN

Geri Dön