Rat hipotalamusunda deksmedetomidinin indüklediği hipertermi mekanizmasının proteomiks analizi ile araştırılması

AMAÇ: Oldukça selektif bir α2 adrenerjik reseptör agonisti olan deksmedetomidine bağlı vucut sıcaklığı yükselmesinin ayrıntılı santral mekanizmasını aydınlatmak amacıyla rat hipotalamus hücrelerinde proteomiks ve biyoinformatik analiz aracılığı ile değişen proteom profilleri gösterilmek istenmiştir. GEREÇ VE YÖNTEM: Deney Hayvanları Etik Kurulundan alınan onay sonrasında 8-10 haftalık yetişkin erkek 10 adet rat, 2 ayrı gruba ayrıldı. Deney grubuna 0,15 µg/gr deksmedetomidin ve kontrol grubuna aynı volümde serum fizyolojik 24 saatte 5 kez intraperitoneal olarak uygulandı. Sedasyon skalasına göre saatlik puanlama yapıldı, sedasyon süresince saatlik kalp atım hızı, saturasyon ve vücut sıcaklıkları kaydedildi. 24 saatin sonunda tüm denekler %70 karbondioksit inhalasyonu ve ardından giyotin ile sakrifiye edildi. Diseksiyon yapılarak hipotalamuslar -80°C'de dondurucuda saklandı. FASP (Filter-Aided Sample Preparation) protokolü ile ayrıştırılan dokuya Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi (LC-MS/MS) ile yüksek çözünürlüklü proteomiks analizi yapılmıştır. PLGS Threshold Inspector ve PLGS 3.0.1 biyoinformatik araçlar kullanılarak protein tayini yapıldı. Fazla sayıda örneğin toplu halde karşılaştırmalı analizli için Progenesis QIP yazılımı kullanıldı. Gen Seti Zenginleştirme Analizi (GSEA) ile rat dokusundan elde edilen proteinler insan ortologlarına çevirildi ve normalleştirilmiş zenginleştirme skorlarına (NES) göre ön plana çıkan yolaklar belirlendi. BULGULAR: İki grup hipotalamus örnekleri arasında proteomiks analizine göre tanımlanan 866 protein içinden toplamda 49 protein istatistiksel olarak (p ≤0,05), 9 adet protein kat değişimi açısından (≥1.4-kat değişimi) anlamlı bulunmuştur. STIP 1 (Stress-induced-phosphoprotein 1) ve MTCO2 (Sitokrom c oksidaz subunite 2) hem istatistiksel hem de kat değişimi açısından anlamlı bulunan en önemli 2 protein olarak ön plana çıkmıştır. NES'e göre up regülasyon gösteren yolaklar; biyolojik oksidasyonlar, yağ asidi metabolizması, interlökin 12 stimülasyonu sonrası jak stat sinyali ile gen ve protein ekspresyonu, proteozom, çözünür ekzojen antijen endozomlarının çapraz sunumu, poliaminlerin metabolizması, IL12 sinyali, IL12 ailesi sinyali, eksternal uyaranlara hücresel tepkiler, strese hücresel yanıt olarak belirlenmiştir. NES'e göre down regülasyon gösteren yolaklar; G alfa I sinyal olayları, insülin salgısının düzenlenmesi, iyon kanalı transportu, opioid sinyali, gpcr ile sinyal, demir uptake ve transportu, reseptör tirozin kinazlarla sinyal, nörotransmitter reseptörleri ve postsinaptik sinyal iletimi, oksidatif fosforilasyon, kimyasal sinapslardan iletim, nöronal sistem, küçük moleküllerin taşınması olarak belirlenmiştir. SONUÇ: Çalışmamızda up regülasyon ve down regülasyon gösteren yolaklar ve anlamlı proteinler ile daha önce hipertermi- hipotalamus üzerinde çalışılmış makalelerde ön plana çıkan yolaklar ve anlamlı proteinler karşılaştırılmıştır. STIP 1 (Stress-induced-phosphoprotein 1) ve MTCO2 (Sitokrom c oksidaz subunite 2), PSMC6 (26S proteosome subunite) ve temsil ettikleri Eksternal uyarlara hücresel cevap, biyolojik oksidasyo ve proteozom yolaklarının up regüle olması, oksidatif fosforilasyon yolağının down regülasyon göstermesi hipotalamusta ateş gibi fizyolojik bir stresin varlığını düşündürmektedir.