Nörodejeneratif Beyin Dokusundaki Protein Değişkliklerin MALDI-MS Görüntüleme Tekniği ile Belirlenmesi

Diğer Uluslararası Fon Programları, 2015 - 2018

Proje Türü: Diğer Uluslararası Fon Programları
Başlama Tarihi: Şubat 2015
Bitiş Tarihi: Şubat 2018

Proje Özeti

Nörodejeneratif hastalıklar, ilerleyici sinir sistemi fonksiyon bozukluğuna neden olan merkezi sinir sistemini etkilemektedir. Bu zayıflatıcı ve tedavi edilemeyen durumlar sinir hücresi fonksiyon kayıplarıyla karakterizedir ve etkilenmiş sinir sistem yapılarının atrofisi ile ilişkilidir. Nörodejeneratif hastalıkların en önemli ortak özellikleri, yaşlanma ile ilişkili bunamadır. Alzheimer hastalığı, yaşlı popülasyonunda en yaygın görülen bunama hastalığıdır ve bunu 60 yaşın üzerindeki popülasyonun %1-3’ünü etkileyen Parkinson ve günümüzde 30.000 kişiyi etkileyen Huntington hastalığı izlemektedir. Bileşik milletler, 2050 yılına kadar dünya genelinde 400 milyon insanın 80 yaş ve üzerinde olacağını tahmin etmektedir [1]. Yaşlı nüfusundaki artış ile birlikte bu nörodejeneratif hastalıkların sayısındaki artış, hastalıkların sorumlusu olan sebeplerin araştırılması, korunma yolları ve tedavisine yönelik verilen finansal, sosyal ve kişisel çabaların yanı sıra, temel ve klinik araştırmaları da beraberinde zorunlu kılmaktadır.

Sunulan proje, Alzheimer, Parkinson ve Huntington hastalığında gözlenen nörodejenerasyon süreci ve patolojisinin, hastalıkların modeli olarak sunulan transgenik hayvan modellerinde geliştirilerek incelenmesini içermektedir. YAC128 transgenik fareleri, huntingtin proteini eksprese etmesi, 3. ayda aşırı hareketlilik, 6. ayda motor işlevselliğinde bozulma ve 9. ayda nörodejenerasyon sürecine başlayıp, 12. ayda hareketlerde yavaşlama sergilemesinin yanında patolojik olarak beyin ağırlığında azalma ve striatal ve kortikal hacimlerinde küçülme olması nedeniyle Huntington hastalığı çalışmalarında kullanım için uygun bir model oluşturmaktadır. Parkinson hastalığında model olarak alınan Parkin-Q311X transgenik fareleri, substantia nigra pars compacta (SNc) bölgesinde dopaminerjik nöronlara ilişkin erken başlangıçlı Türk Parkinson hastalığıyla ilişkili C-ucundan kesilmiş insan parkin-Q311X mutasyonu taşır. Bu proteinin ekspresyonunun toksik etki göstermesi, bu transgenik farenin Parkinson hastalığının patogenezi ve nörodejenerasyonu çalışmaları için uygun in vivo model olduğunu göstermektedir. Alzheimer hastalığı için seçilen 5XFAD fare modeli yaşa bağlı motor fen tipi ve hafızada kayıpları, intranöral Aβ birikimi ve yaşa bağlı aksonla dejenerasyon gösterdiği için Alzheimer çalışmalarında iyi bir in-vido model olma özelliğine sahiptir. YAC128, Parkin-Q311X ve 5XFAD transgenik fareler ve hem cins hem de yaş uyumlu kontrol farelerinin, doğumdan itibaren 3, 6 ve 12’inci aylarda beyinlerinden kriyotom yardımı ile kesit alınacak ve proteomik analizleri yürütülecektir. Her üç nörodejeneratif hastalığın, hem kendi içerisinde hastalık ilerleyişi yönünden, hem de birbirleri içerisinde hastalığın ilerleyiş sürecindeki nörodejeneratif mekanizmaların oluşumu, patojenitelerin sergilenişi ve nöron kayıplarında rol oynadığı düşünülen proteinler ve nöropeptitler tanımlanmaya çalışılacaktır. Ayrıca, alzheimer transgenik farelerinde amiloid ve tau birikimi, Parkinson transgenik farelerinde alfa-synuclein birikimi, Huntington transgenik farelerinde ise poliglutamin birikimi immunohistokimyasal olarak incelenecektir. Bellek hasarlarının başlangıç ve ileri evrelerini belirlemek için farelere 3, 6 ve 12’inci aylarda lokomotor beceri, endişe ve depresyona yönelik davranış testleri uygulanacaktır. “BM1104: Mass Spectrometry Imaging: New Tools for Healthcare Research” başlıklı COST aksiyonuna dahil olunarak henüz tedavisi olmayan Alzheimer, Parkinson ve Huntington hastalığına yönelik patolojik mekanizmalarına ışık tutacak ve alternatif tedavi yöntemlerinin kapısını aralayacak bulguların MALDI-MS görüntüleme tekniği kullanılarak oluşturulması hedeflenmektedir. Projemiz, Alzheimer, Parkinson ve Huntington hastalıklarında beyin dokusuna ilişkin proteomik verilerin doku üzerinde koordinatları ile ifade edilebilmesi açısından son derece özgün bir projedir. Elde edilen bulgular bakımından impact faktörü yüksek dergilerde yayınlanma, patent alma potansiyeli ile yüksek etkiye sahiptir. Ekibimiz kendi alanında bilgili ve tecrübeli üyelerden oluşmaktadır. MALDI-MS görüntüleme tekniği Türkiye’de henüz kullanılmamakla birlikte, dünya çapında da nadir laboratuvarlarda yapılmaktadır. Projemizi 36 ayda tamamlamayı taahhüt ediyoruz.