Development of a new parkinson's disease model using zebrafish to study alpha-synuclein aggregation

Parkinson Hastalığı, özellikle substantia nigra (kara madde) olmak üzere merkezi sinir sistemindeki dopaminerjik nöronların kaybından kaynaklanan nörodejeneratif bir hastalıktır. Hastalık üç safhadan oluşur: klinik-öncesi, prodromal ve klinik. Parkinson hastalığı olan hastalarda titreme, sertlik ve postural dengesizlik gibi motor semptomların yanı sıra otonomik disfonksiyon, uyku bozuklukları ve depresyon gibi motor olmayan semptomlar da görülür. Hastalığın ilerlemesi çeşitli genetik ve çevresel pek çok faktörden etkilenerek hastalarda hastalık patolojisini ve evresinin sınıflandırılmasını zorlaştırmaktadır. Alfa-sinüklein proteinini kodlayan SNCA geni, Parkinson hastalığı için birincil risk faktörü olarak kabul edilmektedir. Alfa-sinükleinin mutant formları, çözünmeyen fibrillerin ve Lewy cisimciklerinin oluşumuna yol açarak nörodejenerasyona ve fibrillerin sağlıklı hücrelere yayılımına neden olmaktadır. Son çalışmalar, hastalığın vücutta ortaya çıktığı yerin (önce beyin veya önce vücut), hastalığın ilerlemesini ve sonuçta ortaya çıkan patolojiyi etkilediğini ileri sürmektedir. Zebrabalığı hastalık modelleri, kullanım kolaylığı, popülasyon büyüklüğü ve genetik manipüle edilebilirliğin kolay olması nedeniyle nörodejeneratif hastalıklara ilişkin içgörü sağlama potansiyeline sahiptir. Bu çalışma, alfa-sinüklein patolojisinin vücutta başlama yeri ile Parkinson hastalığının ilerlemesi arasındaki ilişkiyi anlamayı amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda, Tol2 transpozaz bazlı rekombinasyon sistemi kullanılarak insan alfa-sinüklein kodlama dizisini ifade eden yeni bir zebra balığı modeli geliştirilmiştir. Çok bölgeli klonlama metodolojisi kullanılarak insan alfa-sinükleini içeren ekspresyon vektörü oluşturulmuştur. Bu vektör polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ve sekanslama kullanılarak her adımda doğrulanmıştır. Nihai plazmid, stabil bir ekspresyon oluşumunu kolaylaştırmak için tek hücreli aşama zebra balığı embriyolarına transpozaz mRNA ile birlikte enjekte edilerek stabil transgenik hat oluşumu sağlanmıştır. Ayrıca genç ve yaşlı zebrabalıklarına beyin veya bağırsaktan insan alfa-sinüklein fibril enjeksiyonları yapılarak, beyin ve vücut arasındaki alfa-sinüklein iletiminin olup olmadığı zebrabalığı beyin ve bağırsak dokularında incelenmiştir.