Β-amiloid peptid varlığında nöronal kalsiyum/kalmodulin-bağımlı Protein Kinaz 2 (CaMK-II) değişimlerinin nörodejenerasyon sürecine etkisi

Demansın en yaygın şekli olarak karşımıza çıkan Alzheimer hastalığı (AH) bilişsel fonksiyon azalmasının görüldüğü ilerleyici bir nörodejenerasyon durumudur. Hafızanın oluşturulmasında CaMK-II kilit bir enzim olup hem geçmiş hem de şimdiki hücresel aktiviteyi temsil eden "sürekli" bir kalsiyum sinyallemesinin dinamik doğasına özgü, geçici bilgileri entegre ettiği ileri sürülmektedir. Ancak, dört izoformu olan CaMK-II enzim sinyalinin yokluğunda veya değişiminde hücresel aktivite/fizyolojinin nasıl etkilendiği henüz net olarak tanımlanamamıştır. Bu tez projesinde, in vitro Alzheimer modeli oluşturularak, ekstraselüler Aβ1-42 varlığının, nöronal CaMK-II izoform değişimleri ve hücre canlılığı üzerine etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. SH-SY5Y hücrelerine, önceden agrege edilmiş Aβ1-42 peptidi 72 saat süresince uygulandı. CaMK-II enzim inhibitörü KN93 varlığı ve yokluğunda MTT ve LDH testi ile hücre canlılığı ve hücre kültür ortamındaki kalsiyum düzeyi fotometrik olarak değerlendirildi. CaMK-II enzimi alfa, beta, gama ve delta izoformlarının m-RNA ekspresyon değişimleri RT-PCR yöntemi kullanılarak belirlendi. Hücresel beta ve alfa izoformlarının değişimi ELISA yöntemi ve immünfloresan mikroskopi ile değerlendirildi. 10 µM Aβ1-42 uygulaması hücre canlılığını %50 oranında azaltırken LDH salınımını benzer oranda arttırdı (p<0,05). KN93 uygulaması ise Aβ1-42 toksisitesine karşı koruyucu etki göstermedi. Aβ1-42 uygulamasının, CaMK-II enzimi mRNA ekspresyonlarını kontrol grubuna göre belirgin azalttığı (p<0,05), alfa izoformunun hücresel birikimine neden olduğu belirlendi. Bu tez çalışması ile literatür taramamıza göre ilk kez, Alzheimer hastalığının temel patolojik bulgularından olan amiloid plakları oluşturan Aβ peptidlerin toksik konsantrasyonlarda CaMK-II enziminin izoformlarının ifadesini ve düzeyini değiştirebildiği gösterildi. Nöronal CaMK-II enzim izoform değişimlerinin hücre sağ kalımında kritik bir basamak olduğu ve hücrenin kendisini koruması için tetiklendiği düşünülebilir.