Erzurum bölgesinde yetişen Rubus armeniacus, Epilobium hirsutum, Cornus kousa, Diospyros lotus, Smilax nipponica, Geranium robertianum, Corylus heterophylla ve Conyza canadensis bitki türlerinin in vitro Parkinson Hastalığı modelinde MPP+ toksisitesinin engelleme potansiyellerinin incelenmesi

Abstract

Parkinson hastalığı (PH), beynin alt kısımlarında ki gri cevher çekirdeklerinin bozukluğuna bağlı bir sinir sistemi hastalığıdır. Başlıca klinik semptomları istirahat bradikinezi, tremoru, postüral refleks bozukluğu ve rijiditedir. Alzheimer hastalığından sonra en fazla görülme sıklığına sahip bir demans türü olan PH’nın Türkiye için prevalansı 60 yaş üstü bireylerde %1 ile dünya geneliyle benzer bir orana sahiptir. PH oluşumunun temel nedeninin dopaminerjik bir neurotoksin olan N-methyl,4-phenyl-1,2,3,6 tetrahydropyridine (MPTP)’nin neden olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmamızda all-trans retinoik asit uygulayarak dönüşümünü sağlayacağımız SHSY-5Y nöroblastom hücre hattını in vitro PH modeli olarak kullanacağız. Daha sonrasında ortama vereceğimiz MPP+ molekülü ile oluşturduğumuz toksikoloji modelinde hücrelerin yaşam sürelerini arttırmayı ve hücre ölüm miktarlarını bitkisel içerikli izolatlar uygulayarak düşürmeyi hedeflemekteyiz. Tortum/Erzurum bölgesinden toplayacağımız Rubus armeniacus, Epilobium hirsutum, Cornus kousa, Diospyros lotus, Smilax nipponica, Geranium robertianum, Corylus heterophylla ve Conyza canadensis bitki türlerinden elde edeceğimiz izolatları geniş doz aralıklarında (500-0 µg/ml) hücre kültürüne uygulayacağız. PH modeline uygulamadan önce bitki izolatlarının toksik özellik gösterip göstermediğini insan fibroblast hücre hattına vererek gözlemleyeceğiz. Hücre canlığı ve sitotksisite oranları 3-(4,5 dimetylthiazol -2-yl) - 2,5 diphenltetrazolium bromide (MTT) ve Lactate dehydrogenase (LDH) testleri analiz edilecektir. Ayrıca, toplam oksidan durumu (TOD) ve Toplam oksidatif stres (TOS) analizleri yapılarak kullanılan moleküllerin hücresel ortamdaki antioksitan etkileri incelenecektir. Bunun yanında, Akış Sitometrisi metoduyla apoptoz ve nekroz oranları tespit edilecek ve MPP+’nin hücre toksisite mekanizması belirlenecektir. Hoechst 33258 floresan boyama metodu ile hücre çekirdeklerinin durumu bir floresan mikroskop altında incelenerek moleküllerin kromozom yapısallığına olan etkenliği gözlemlenecektir. Son olarak, PH’na özgü olarak üretilmiş 84 farklı gen probu ile gerçek zamanlı PZR tekniği ile gen ifade seviyeleri incelenecek ve moleküler düzeyde PH modeli üzerinde olumlu etkiye sahip gelişmeler mekanistik olarak belirlenecektir. Olumlu sonuçlar doğrultusunda literatüre önemli bulgular eklememizin yanında Erzurum bölgesinde yetişen bitkilerin ilaç ve besin sanayisine büyük katkılar sağlayabileceğini göstermiş olacağız.

Parkinson's disease (PD) is a nervous system disorder caused by production of gray matter bodies in the lower part of the brain. The main clinical symptoms are resting bradykinesia, tremor, postural reflex disorder and rigidity. PD is a type of dementia has the highest incidence after Alzheimer's Disease that Turkey prevalence for individuals over age 60 is 1% smilar to worldwide statistics. The main cause of PD is thought to be caused by N-methyl, 4-phenyl-1,2,3,6 tetrahydropyridine (MPTP), a dopaminergic neurotoxin. In this study, we will use SHSY-5Y neuroblastoma cell line as an in vitro PH model, which will be transformed by applying all-trans retinoic acid. Then, we aim to increase the life span of the cells and decrease the cell death rate by applying the herbal-containing isolates to the toxicology model that we created with expoxing to MPP+ molecule. We will apply the isolates from Rubus armeniacus, Epilobium hirsutum, Cornus kousa, Diospyros lotus, Smilax nipponica, Geranium robertianum, Corylus heterophylla ve Conyza canadensis species samples in Tortum/Erzurum region in large dose intervals (500-0 µg/ml) to the cell culture. Before applying the plant extract to the PD model, we will observe whether the the isolates are toxic or not. Cell survival and cytotoxicity will be analyzed via 3- (4,5-dimethyldimethazol-2-yl) -2,5dipthetretrazolium bromide (MTT) and Lactate dehydrogenase (LDH) tests. In addition, total oxidant status (TOD) and Total oxidative stress (TOS) analysis of the molecules are going to be used in the cellular environment to examine the antioxidant effects. In addition, apoptosis and necrosis ratios will be determined by Flow Cytometry method and cell toxicity mechanism of MPP + will be determined. With the Hoechst 33258 fluorescence staining method, the status of the cell nuclei will be examined under a fluorescence microscope and the activity of the molecules on the chromosome structurality will be observed. Finally, gene expression levels of 84 different gene probes produced specific to PD will be examined by real-time PCR technique and positive effect of plant extracts on PD model will be determined mechanistically at molecular level. In addition to adding important findings to the literature in accordance with the positive results, we will show that the plants grown in the Erzurum region can contribute greatly to the pharmaceutical and food industry.