Akademik Veri Yönetim Sistemi
Türk Fizyolojik Bilimler Derneği 49. Ulusal Fizyoloji Kongresi, İzmir, Türkiye, 6 - 09 Kasım 2024, ss.83, (Özet Bildiri)
GİRİŞ ve AMAÇ:Ekstrasellüler alanda glutamatın aşırı birikmesi
sonucunda ortaya çıkan eksitotoksisite nöronal hücre ölümüne yol
açar. Bu çalışma, nörodejeneratif hastalıklar için bir in vitro model
olan SH-SY5Y insan nöroblastoma hücrelerinde D-glutamik asit
kaynaklı eksitotoksisiteye karşı Apelin-13'ün koruyucu etkilerini
araştırmaktadır. Yaygın olarak çalışılan L-glutamik asitten farklı
olarak, bu araştırma D-glutamik asidin spesifik etkilerini anlamayı
amaçlamaktadır.
YÖNTEMLER:SH-SY5Y hücreleri, değişen konsantrasyonlarda
D-glutamik asit ve Apelin-13 ile muamele edilerek, 12. ve 24.
saatlerde hücre viabilitesi testi (MTT) uygulandı ve
görüntülemeler alındı. Oksidatif-antioksidatif stres belirteçleri DT,
KYN, T-SH, AOPP, AGE biyokimyasal yöntemlerle analiz edildi.
Proinflammatuar-antiinflammatuar IL-10, IL-1β, TNF-α, TGF-β1,
BDNF ELISA yöntemiyle tayin edildi. İstatistiksel analizlerde
GraphPad-Prism kullanıldı. Verilerin normallik dağılımı Shapiro-
Wilk, homojenlik varyansı Levene testiyle değerlendirildi. Gruplar
arası karşılaştırmalarda tek-yönlü-ANOVA testi ve anlamlı
farklılıklarda post-hoc-Tukey testi uygulandı. Normal dağılmayan
veriler Kruskal-Wallis ve post-hoc Dunn testleriyle karşılaştırıldı.
p<0.05'ten küçük değerler istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
BULGULAR:MTT analizleri, 10 mM ve 20 mM dozlarında D-
glutamik asidin önemli ölçüde sitotoksik etkiler gösterdiğini ve
canlılığı %50'den fazla azalttığını ortaya koymuştur. Ancak,
Apelin-13 tedavisi özellikle 2 μg/mL'de bu etkileri hafifletmiş,
hücre canlılığını artırmış ve inflamatuar sitokin seviyelerini (IL-1β
ve TNF-α) azaltmıştır. Apelin-13 ayrıca anti-inflamatuar sitokin
seviyelerini (IL-10 ve TGF-β1) ve beyin türevli nörotrofik faktörü
(BDNF) artırarak nöroprotektif rolünü göstermiştir. D-glutamik
asit tarafından önemli ölçüde yükselen oksidatif stres belirteçleri,
Apelin-13'le etkili şekilde azaltılmıştır.
SONUÇ:Apelin-13'ün nöroprotektif etkileri, cAMP/PKA ve
MAPK sinyal yollarının düzenlenmesi, BDNF sentezinin
artırılması ve oksidatif stres ile inflamatuar tepkilerin azaltılmasına
bağlıdır. Bu çalışma, D-glutamik asidin SH-SY5Y hücrelerindeki
etkilerini gösteren ilk çalışmadır. Apelin-13'ün eksitotoksisiteye
bağlı nöronal hasara karşı potansiyel bir tedavi ajanı olarak
önemini ortaya koymakta ve inflamasyon ile oksidatif stresle
ilişkili kritik moleküler yolları düzenleyebilme kapasitesini
vurgulamaktadır. Apelin-13'ün nörodejeneratif hastalıkların
tedavisindeki uzun vadeli nöroprotektif etkilerini araştırmak için
daha fazla in vivo çalışma gereklidir. Çalışmamız İstanbul
Üniversitesi-Cerrahpaşa Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi
tarafından desteklenmiştir (Proje numarası: TSA-2023-37359).
INTRODUCTION AND OBJECTIVE:Excitotoxicity resulting from excessive accumulation of glutamate in the extracellular space leads to neuronal cell death. This study investigates the protective effects of Apelin-13 against D-glutamic acid-induced excitotoxicity in SH-SY5Y human neuroblastoma cells, an in vitro model for neurodegenerative diseases. Unlike the widely studied L-glutamic acid, this study aims to understand the specific effects of D-glutamic acid. METHODS:SH-SY5Y cells were treated with varying concentrations of D-glutamic acid and Apelin-13, and cell viability test (MTT) was performed at 12 and 24 hours, and imaging was performed. Oxidative-antioxidative stress markers DT, KYN, T-SH, AOPP, AGE were analyzed by biochemical methods. Proinflammatory-antiinflammatory IL-10, IL-1β, TNF-α, TGF-β1,
BDNF were determined by ELISA method. GraphPad-Prism was used for statistical analyses. The normality distribution of the data was assessed by Shapiro-Wilk, and the homogeneity of variance was assessed by Levene test. One-way-ANOVA test was used for comparisons between groups and post-hoc-Tukey test was used for significant differences. Non-normally distributed data were compared by Kruskal-Wallis and post-hoc Dunn tests. Values less than p<0.05 were considered statistically significant.
RESULTS: MTT analyses revealed that D-glutamic acid at 10 mM and 20 mM doses showed significant cytotoxic effects and reduced viability by more than 50%. However,
Apelin-13 treatment, especially at 2 μg/mL, attenuated these effects,
increased cell viability, and decreased inflammatory cytokine levels (IL-1β
and TNF-α). Apelin-13 also showed its neuroprotective role by increasing anti-inflammatory cytokine levels (IL-10 and TGF-β1) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Oxidative stress markers, which were significantly increased by D-glutamic acid, were effectively reduced by Apelin-13.
CONCLUSION: The neuroprotective effects of Apelin-13 are due to the regulation of cAMP/PKA and MAPK signaling pathways,
increased BDNF synthesis, and decreased oxidative stress and inflammatory responses. This study is the first to show the effects of D-glutamic acid in SH-SY5Y cells. It demonstrates the importance of Apelin-13 as a potential treatment agent against excitotoxicity-induced neuronal damage and highlights its capacity to regulate critical molecular pathways related to inflammation and oxidative stress. Further in vivo studies are required to investigate the long-term neuroprotective effects of Apelin-13 in the treatment of neurodegenerative diseases. Our study was supported by the Istanbul University-Cerrahpaşa Scientific Research Projects Unit (Project number: TSA-2023-37359).