Astrosit kaynaklı yağ asidi bağlayıcı protein 7'nin LPS'ye bağlı enflamatuvar koşullarda kan-beyin bariyeri bütünlüğü üzerine etkisi

Yoğun bakım hastalarında yaşamı tehdit eden ve önde gelen bir ölüm nedeni olan sepsis, kan-beyin bariyeri (KBB) bütünlüğünü bozar. Yağ asidi bağlayıcı protein 7 (FABP7), beyin astrosit hücreleri tarafından ekspres edilerek kaveola oluşumunu kontrol eder. Bununla birlikte, FABP7'nin lipopolisakkarid (LPS) ile gelişen enflamatuar koşullardaki KBB hasarı üzerindeki rolü henüz netleşmemiştir. Bu çalışma, eksojen FABP7 uygulamasının LPS'nin neden olduğu KBB yıkımı üzerindeki in vitro ve in vivo etkilerini araştırmaktadır. bEnd.3 hücrelerine 24 saat 0.5 µg/mL LPS ve ardından 24 saat FABP7 (0.5 µg/ml) uygulandı. KBB bütünlüğünü değerlendirmek için transendotelyal elektrik direnci (TEER) ölçülürken, KBB geçirgenliği sodyum floresein (NaFl) izleyicisi kullanılarak değerlendirildi. In vivo septik fare modeli intraperitonel LPS (3 mg/kg) enjeksiyonu ile elde edildi. LPS enjeksiyonundan 1 saat sonra, uyarılan hayvanlara 40 ve 80 µg/kg FABP7 enjeksiyonu intraperitonel olarak yapıldı. Deney grubundaki hayvanların vücut sıcaklıkları ve anksiyete seviyeleri ölçüldü. In vivo ve ex vivo KBB geçirgenliğini tayin edebilmek için enjeksiyonların 23. saatinde kuyruk damarından albümin Alexa fluor 594 belirteci verildi. Deney sonunda tüm hayvanlardan kan örneği alınarak prokalsitonin, C-reaktif protein ve serbest radikal seviyeleri ölçüldü. Sıkı bağlantı (TJ) proteinleri klaudin-5 ve zonula okkludens (ZO)-1, transsitozla ilişkili proteinler kaveolin-1 ve "major facilitator superfamily domain containing 2a" (mfsd2a) ve enflamatuvar medyatörler NF-κB ve interlökin-1β'nın ekspresyon düzeyler immünofloresan boyama ve western blotlama ile belirlendi. LPS uygulamasını takiben FABP7 tedavisi, artan NaFl geçişini azaltırken (p< 0.001), azalan TEER değerlerini önemli ölçüde artırdı (p< 0.05). LPS koşullarında artan vücut sıcaklığı yüksek doz FABP7 tedavisini takiben düşerken, yine aynı koşullarda artan anksiyete seviyesi yüksek doz FABP7 ile önemli ölçüde azalmıştır (p< 0.05). Bununla birlikte LPS koşullarında artış gösteren PCT, C-RP ve ROS seviyeleri yüksek doz FABP7 enjeksiyonuyla beraber azalırken, yine aynı koşullarda meydana gelen KBB hasarı FABP7 tedavisiyle azalış gööstermiştir (p< 0.05). FABP7 tedavisi, in vitro ve in vivo koşullarda azalmış olan claudin-5 ekspresyonunda da önemli bir artışa yol açarken (p< 0.0001), bEnd.3 hücrelerindeki ZO-1'in ekspresyon düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik gözlenmedi. Ayrıca, LPS'yi takiben FABP7 uygulaması artmış kaveolin-1'in ekspresyon düzeyini önemli ölçüde azaltırken (p< 0.0001), azalmış mfsd2a ekspresyon düzeyinde anlamlı bir artışa yol açmıştır (p< 0.0001). Enflamatuar yanıttaki değişiklikler değerlendirildiğinde, LPS'ye bağlı olarak in vitro ve in vivo NF-κB (p< 0.01) ve in vitro'daki interlökin-1β (p< 0.001) düzeyleri FABP7 tedavisi ile belirgin şekilde azaldı. Bulgularımız, ekzojen FABP7'nin, enflamasyon ve sepsise bağlı BBB yıkımının tedavisinde yeni bir farmakolojik yaklaşım olarak kullanılabileceğini önermektedir.