DENEYSEL DİYABETİK NÖROPATİ MODELİNDE HUMANİNİN HÜCRE CANLILIĞI ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Diyabetik nöropati (DN) bozulmuş glukoz metabolizması nedeniyle hem merkezi hem periferik sinirleri etkileyen ve mitokondri disfonksiyonuna neden olabilen multifaktöriyel bir hastalıktır. Ayrıca DN, nosiseptif sinyallerin merkezi sinir sistemine taşınmasında başlıca rol oynayan dorsal kök gangliyonu (DKG) nöronlarının fonksiyonlarında değişiklik meydana getirmektedir. Nöropatide mitokondri kökenli olarak keşfedilen ilk peptit olan humaninin antiapoptotik özellik gösterdiği bilinmektedir. Ancak uzun süreli humanin uygulamasının DN'nin in vivo modelinde serum kaspaz 3 ve kaspaz 9 seviyesini, in vitro modelinde hücre canlılığını nasıl ve hangi yolak üzerinden etkilediği bilinmemektedir. Bu tez çalışmasının amacı, humaninin DN'nin in vivo ve in vitro modellerinde apoptoz ve hücre canlılığı üzerine olası etkilerini ve mekanizmasını araştırmaktır. DN'nin in vivo modelinde, diyabet oluşumundan 21 gün sonra 15 gün boyunca humanin (4 mg/kg, i.p.) uygulandı. Sonrasında farelerin serum kaspaz 3 ve kaspaz 9 seviyeleri ölçüldü. DN'nin in vitro modeli, DKG nöronlarının 24 saat yüksek glukoza (YG) (45 mmol/L) maruz bırakılması ile gerçekleştirildi. DN'nin in vivo modelinde humaninin kaspaz 3 ve kaspaz 9 seviyelerini anlamlı ölçüde azalttığı bulunmuştur (p<0.05). DN'nin in vitro modelinde ise humaninin (10 nM, 30 nM, 100 nM ve 300 nM) hücre canlılığını doz bağımlı olarak anlamlı ölçüde arttırdığı ve bu etkinin JAK2/STAT3 yolağı üzerinden olduğu tespit edildi. Sonuç olarak humaninin, DN'ye bağlı gelişen apoptotik süreçlerde ve duyusal sinir hücrelerinde hücre canlılığını koruyucu bir etkiye sahip olduğu ve bu etkiyi JAK2/STAT3 yolağı üzerinden gerçekleştirdiği ilk defa bu tez çalışması ile gösterilmiştir. Bu tez çalışmasının sonuçları humaninin önemli bir halk sağlığı sorunu olan diyabet sonucu ortaya çıkan DN'de teröpatik bir hedef olabileceğini düşündürmektedir.

Diabetic neuropathy (DN) is a multifactorial disease that affects both central and peripheral nerves due to impaired glucose metabolism and can cause mitochondrial dysfunction. In addition, DN causes changes in the functions of dorsal root ganglia (DRG) neurons, which play a major role in the transport of nociceptive signals to the central nervous system. It is known that humanin, the first peptide discovered to originate from mitochondria, has antiapoptotic properties in neuropathy. However, it is not known how long-term humanin administration affects serum caspase 3 and caspase 9 levels in the in vivo model of DN. It is also not known how and through which pathway humanin affects cell viability in vitro model of DN. The aim of this thesis is to investigate the possible effects and mechanism of humanin on apoptosis and cell viability in in vivo and in vitro models of DN. In in vivo model of DN, humanin (4 mg/kg, i.p.) was administered for 15 days, 21 days after diabetes onset. Afterward, the serum caspase 3 and caspase 9 levels of the mice were measured. The in vitro model of DN was performed by exposing DKG neurons to high glucose (HG) (45 mmol/L) for 24 hours. Humanin was found to significantly reduce caspase 3 and caspase 9 levels in in vivo model of DN (p<0.05). In in vitro model of DN, it was determined that humanin (10 nM, 30 nM, 100 nM, and 300 nM) significantly increased cell viability in a dose-dependent manner and this effect was via JAK2/STAT3 pathway. As a result, it was shown for the first time in this thesis that humanin has a protective effect on cell viability in DN-dependent apoptotic processes and sensory nerve cells, and it exerts this effect through the JAK2/STAT3 pathway. The results of this study suggest that humanin may be a therapeutic target in DN resulting from diabetes, which is an important public health problem.