Rotenon ile nöronal hücrelerde hafif mitokondriyal disfonksiyonun modellenmesi
Modeling mild mitochondrial dysfunction in neuronal cells by rotenone
- Tez No: 999138
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞERMİN GENÇ, DOÇ. DR. KEMAL UĞUR TÜFEKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Biyoloji, Genetics, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Genom Bilimleri ve Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mitokondriyal disfonksiyon, Parkinson hastalığı (PH) ve bipolar bozuklukta (BB) yaygın görülen bir patofizyolojik özelliktir. Ancak mevcut in vitro modeller, genellikle hastalığın erken evrelerinde görülen ilerleyici biyoenerjetik bozulma yerine hızlı apoptozla sonuçlanan, yüksek toksin dozlarına maruz bırakılmış farklılaşmamış hücreleri kullanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, düşük dozda (10 pM) rotenon ile muamele edilmiş retinoik asit (RA) ile farklılaştırılmış SH-SY5Y hücrelerini kullanarak, fizyolojik açıdan anlamlı bir orta dereceli mitokondriyal disfonksiyon modeli oluşturmaktır. Farklılaştırılmış hücreler, son 48 saatte uygulanan 1 mM LiCl varlığında veya yokluğunda, hafif kompleks I inhibisyonunu indüklemek için 96 saat boyunca 10 pM rotenon ile muamele edilmiştir. Değerlendirilen parametreler arasında hücre canlılığı, sitotoksisite, nörit morfolojisi, mitokondriyal ROS ve sinyal proteinleri (SIRT1, AMPK, AKT ve ERK1/2) yer almaktadır. 10 pM rotenon mitokondriyal süperoksit düzeylerini yükseltti ve ılımlı membran hasarına yol açtı; ancak hücre canlılığı ve mevcut nörit uzunlukları korundu. Asıl etki nörit başlatma aşamasında ortaya çıktı: tedavi edilen hücreler kontrollere kıyasla belirgin şekilde daha az yeni uzantı oluşturdu—bu bulgu nöritogenezin erken adımlarında seçici bir kırılganlığa işaret etmektedir. Son 48 saatte eklenen 1 mM LiCl, ROS birikimini ve membran hasarını azaltarak yapısal bozulmaya karşı koruma sağladı. Klasik stres yanıt yolaklarının aktivasyon göstermemesi, stresin hücresel acil durum programlarını tetikleyecek eşiğin altında kaldığını ortaya koymaktadır. Bu model—stres altında olan ancak ölmeyen nöronlar—Parkinson hastalığı ve bipolar bozukluğun presemptomatik evrelerini yansıtmakta ve lityumun mitokondriyal koruyucu potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Mitochondrial dysfunction is a common pathophysiological feature in Parkinson's disease (PD) and bipolar disorder (BD). However, current in vitro models usually use undifferentiated cells that are exposed to large toxin doses, which results in rapid apoptosis rather than the progressive bioenergetic degradation found in early disease stages. The goal of this study was to create a physiologically relevant model of moderate mitochondrial dysfunction utilizing retinoic acid (RA)- differentiated SH-SY5Y cells treated with rotenone at a low dose (10 pM). Differentiated cells were treated with 10 pM rotenone for 96 hours to induce mild complex I inhibition, with or without 1 mM LiCl administered during the last 48 hours. Parameters assessed covered cell viability, cytotoxicity, neurite morphology, mitochondrial ROS, and signaling proteins (SIRT1, AMPK, AKT, and ERK1/2). Rotenone at 10 pM drove mitochondrial superoxide levels upward and caused modest membrane damage, yet the cells remained metabolically active— viability stayed intact, and existing neurites maintained their length. The real impact showed up in neurite initiation: treated cells extended far fewer new processes than controls, pointing to a selective vulnerability in the energy-demanding first steps of neuritogenesis. Lithium cotreatment reversed much of this damage. Adding 1 mM LiCl during the final 48 hours cut ROS accumulation and reduced membrane injury, offering clear protection against the structural decline seen with rotenone alone. Interestingly, none of the canonical stress-response pathways showed significant activation, indicating that the insult remained below the threshold for triggering emergency cellular programs. The neurons that are stressed and structurally compromised but not dying, mirroring what likely occurs in the earliest, presymptomatic stages of Parkinson's disease and bipolar disorder. The data also highlight lithium's potential as a mitochondrial protector.
Benzer Tezler
- Optimizing SH-SY5Y cell differentiation into neurons and investigating the effects of flavonoids on neurodegeneration
SH-SY5Y hücrelerı̇nı̇n nörona farklılaştırılmasının optı̇mı̇zasyonu ve sıderıtıs brevıbracteata özütünün nörodejenerasyon ı̇ndüklenmı̇ş SH-SY5Y hücrelerı̇ne etkı̇lerı̇nı̇n ı̇ncelenmesı̇
MERYEM ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAİME HALE SAYBAŞILI
- Nöromelanin aracılı nörodejenerasyonda terapötik hedeflerin araştırılması
Investigation of therapeutic targets in neuromelanin-mediated neurodegeneration
GİZEM KAFTAN ÖCAL
- Investigation of the effects of resveratrol-enriched cord-derived mesenchymal stem cell exosomes on alpha-synuclein aggregation, neuronal viability and mitochondrial function in a rotenone-induced in vitro Parkinson's disease model
Resveratrol ile zenginleştirilmiş kordon kaynaklı mezenkimal kök hücre eksozomlarının, rotenonla indüklenmiş in vitro Parkinson hastalığı modelinde nöroprotektif etkisinin araştırılması
SUHAIR RAMI MOHAMMED SHAMSHIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
NörolojiÜsküdar ÜniversitesiMoleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİM IŞIK
- Evaluation of paeonol as a neurorestoration agent in a rotenone-induced in vitro model of Parkinson's disease: Post-injury recovery of cell viability, migration, and pCREB signaling
Rotenon ile indüklenmiş in vitro Parkinson hastalığı modelinde paeonolün nörorestorasyon ajanı olarak değerlendirilmesi: Hasar sonrası hücre canlılığı, migrasyon ve pCREB sinyal iletiminin geri kazanımı
CEREN NADİRE AKÇELİK BRUNİNİ
- Parkinson Modeli oluşturulmuş SH-SY5Y nöroblastoma hücrelerinde nöropeptid-w'nin sitoprotektif etkisinin incelenmesi
Investigation of the cytoprotective effects of neuropeptide w in SH-SY5Y neuroblastoma cells subjected to a rotenone-induced Parkinson's disease model
BETÜL USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
FizyolojiAkdeniz ÜniversitesiTıbbi Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BÜLBÜL