Printer Friendly

The effect of vitamin D treatment on nerve growth factor (NGF) release from hippocampal neurons/ Hippokampal noronlardaki sinir buyume faktoru (NGF) salinimi uzerine vitamin D'nin etkisi.

Giris

Uzunyillardir esas fonksiyonunun kalsiyumve fosfatdengesini duzenlemek ve kemik yapisini korumak oldugu dusunulen vitamin D (1,25 dihidroksivitamin D, 1,25 dihidroksikolekalsiferol)'nin, yapilan son calismalarla birlikte immun sistemin ve reninanjiotensin sisteminin duzenlenmesinde, kardivaskuler hastaliklarin olusmasinda ve beyinde onemli rollerinin oldugu gosterilmistir. Bir kolesterol omurgasi tasiyan ve tum vucutta steroid benzeri etkileri olan vitamin D, nukleer bir steroid reseptoru olan vitamin D reseptoru (VDR) araciligi ile 1.000'in uzerinde genin anlatimini duzenler. Beyinde vitamin D biyosentez ve yikiminin gerceklestigi ve vitamin D'nin etkisini gosterebilmesi icin gerekli olan VDR'nin beynin cesitli bolgelerinde bulundugu saptanmistir. Ayrica bir cok calismada vitamin D'nin sinir sistemi uzerinde koruyucu etkilerinin oldugu gosterilmistir (1,2,3,4,5,6).

Vitamin D'nin sinir sistemi uzerindeki etkileri ile ilgili bulgular 4 baslik altinda toplanabilir (1,3,7,8,9): Oksidatif stresin onlenmesi: Vitamin D, y glutamil transpeptidaz aktivitesini duzenleyerek beyinde detoksifikasyon islemini kontrol eden bir antioksidandir. Norotrofik faktorlerin duzenlenmesi: Vitamin D noron kaderinin belirlenmesinde rol oynayan sinir buyume faktoru (NGF), norotrofin-3 (NT-3), norotrofin-4 (NT-4) ve glial hucre kokenli norotrofik faktorlerin (GDNF) anlatimini duzenler. Ca+2 dengesi: Vitamin D hucre ici kalsiyum dengesinin saglanmasinda onemli rol oynayan L-tipi voltaj duyarli kalsiyum kanallarinin ve kalsiyum baglayan proteinlerin anlatimini duzenler. Immun sistemin duzenlenmesi: Vitamin D otoimmun ve hucresel immun cevapta rol oynar.

Vucuttaki vitamin D miktarlari ve vitamin D alinmasi ile ilgili problemler, norotrofik faktor uretimini, hucre ici kalsiyum dengesini, oksidatif stres mekanizmalarini ve immun sistemi etkileyeceginden norodejeneratif hastaliklardaki noron hasari ile iliskilendirilebilir. Bunlara ek olarak daha once yapmis oldugumuz calismalarda vitamin D reseptor geni polimorfizmleri ve "TaubF" haplotipi ile gec baslangicli Alzheimer hastaligi arasinda iliski bulundugu literaturde ilk kez olarak ortaya konulmustur (3,10).

Son calismalar gelismis ulkelerde yasayan bireylerde, vitamin D eksikliginin gencler de dahil olmak uzere oldukca yaygin oldugunu gostermektedir. Yaslilarda ise vitamin D eksikligi gorulme orani % 87'ye kadar ulasmaktadir. Yakin zamanlara kadar sadece basit bir vitamin olarak gorunmesi, bu biyoaktif maddenin aslinda cok hedefli sekosteroid bir hormon oldugu ve eksikliginin yaslilarda ciddi problemlerin ortaya cikmasina sebep olabilecegi gercegini saklamis olabilir. Beyindeki ilk bulgular 25 yil oncesine uzanmasina ragmen elde edilen bilgiler halen oldukca yetersizdir. Bu kisitli bilgiler bile vitamin D'nin beyin gelisiminden, immun sistemin duzenlenmesine kadar bir cok yolakta rol oynadigina dair veriler sunmaktadir. Vitamin D'nin sinir sistemi uzerindeki etkisine katilan intraseluler yolaklar goz onune alindiginda, vitamin D eksikliginin norodejeneratif hastaliklarin olusumunda rol oynayabilecegi dusunulebilir ve boylece norodejenerasyonun molekuler mekanizmalarinin aciklanmasina yeni bir bakis acisi getirebilir.

Daha onceki calismalarimizda vitamin D'nin kortikal noronlarda beta amiloid ile induklenen ve kalsiyum artisi ile NGF uretimini hedef alan toksisiteyi ortadan kaldirmada etkili oldugu; beta amiloidin vitamin D reseptoru anlatimini ortadan kaldirdigi ve vitamin D-VDR yolaginin bloke edilmesinin norodejenerasyon benzeri degisikliklere sebep oldugu gosterilmistir (8,9,11). Son zamanlarin diger ilgi cekici calismalari vitamin D'nin Alzheimer hastalarinin makrofajlarini fagositoz yapmak uzere guclu bir sekilde uyardigini ve boylece beta amiloidin temizlenmesini saglayarak noronlari apoptoza karsi korudugunu gostermistir (12,13). Annweiler and Beauchet 2011 yilinda Alzheimer hastaliginin tedavisinde kullanilan bir ilac olan memantin'i vitamin D ile kombine ederek Alzheimer hastaligi icin yeni bir tedavi protokolu (AD-IDEA) yayinlamislardir (14). Ancak halen vitamin D'nin noronlar ve norodejenerasyon uzerine etkisi hakkinda yeterli sayida calisma bulunmamaktadir. NGF ile vitamin D iliskisi uzerindeki bilgiler ise glia hucreleri, noroblastoma hucre soylari ve serum iceren medyumda kulturu yapilmis olan hippokampal noronlarda (6,15,16,17) ve kortikal noronlar uzerinde gerceklestirilen calismalar (8,9) ile sinirlidir. Serum iceren medyumlarin ozellikle norotrofik faktor ve vitamin calismalarina uygun olmadigi bildirilmistir (18). Buna gore hippokampal noronlarin serum icermeyen medyum ile olusturulan kulturlerinde vitamin D uygulamasi ile NGF saliniminin nasil etkiledigine dair herhangi bir calisma bulunmamaktadir.

Mevcut biyolojik veriler ve daha onceki calismalarimizdan elde ettigimiz genetik ve hucresel sonuclar isiginda bu calismada vitamin D'nin hippokampal noronlar uzerindeki etkisini ozellikle NGF salinimi acisindan arastirmayi planladik. Bu amacla sican primer hippokampal noron kulturune vitamin D uygulayarak noron sag kaliminda onemli gorevlere sahip olan NGF proteinindeki degisiklikleri saptamayi ve vitamin D'nin Alzheimer hastaligi icin onem tasiyan hippokampustaki NGF salinimi uzerine etkisini arastirmayi amacladik.

Yontem

Primer Hippokampal Noron Kulturunun Hazirlanmasi Hippokampal noronlarin elde edilmesi icin Sprague-Dawley cinsi 18 gunluk embriyolar kullanildi. Goslin ve Banker'in yontemiyle (19) 18 gunluk embriyolardan sag ve sol hemisfere ait hippokampuslar meningial membrandan arindirilarak cikarildi ve hucrelere ayrilarak ekimi yapildi (8, 9, 11). Noron kulturu 35 mm capinda 6 kuyulu plakalar (Corning 3506. Corning Inc. New York, USA) kullanilarak gerceklestirildi. Ekim yapilacak petriler 1:50 oraninda poly-L-ornithine (Sigma P-4957. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE) ile kaplanarak hazirlandi. Noronlar bir gun boyunca icerisinde 0,1 mg/ml conalbumin (Sigma C-7786. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE); %7,5 Sodyum bikarbonat (GibcoBRL 25080-094. Invitrogen Inc., New York, USA); 0,1 mM Putrescine (Sigma P-7505. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE); 10 ng/ml Insulin (GibcoBRL 12585. Invitrogen Inc., New York, USA); 30 nM Sodyum selenit (Sigma S-5261. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE); 20 nM Progesteron (Sigma P-6149. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE); 20 mM Glukoz (Sigma G-7021. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE) ve PenStrep (Sigma P-4333 Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE) iceren Leibovitz 15 + (L15+; GibcoBRL 11415-064. Invitrogen Inc., New York, USA) kultur medyumunun icerisinde bekletildi. Takip eden gun icerisinde L-15+ medyumu, serum icermeyen 1:50 B27, %9 sodyum klorur ve PenStrep iceren Noron Bazal Medyumu (Neurobasal mediumNBM) ile degistirildi. Primer hippokampal noron kulturundeki hucreler ekimden sonraki 7 gun icerisinde akson ve dendritlerini uzatarak olgun noronlar haline geldi (Sekil 1).

Calismamizda "Laboratuvar Hayvanlarinin Kullanilmasi ve Bakimi Kilavuzunda" belirtilen hukumlere uyulmustur. Calisma I.U. Deney Hayvanlari Birimi Etik Komitesi (onay no: 23797/20.09.2006) tarafindan onaylanmistir.

Kulturdeki Hucrelerin Noron/Glia Ayriminin Yapilmasi

Kulturdeki hucreler noron ve glia hucrelerine ozgu antikorlar kullanilarak immunfloresan yontemi ile isaretlendi. Noronlarin ayirimi bir noron belirteci olan Pan Neuronal Marker primer antikoru ve FITC isaretli sekonder antikorlar kullanilarak, glia hucreleri ise bir glia hucresi belirteci olan glial fibriler asidik protein (GFAP) primer antikoru ve Texas Red (TR) isaretli sekonder antikorlar kullanilarak yapildi. Primer antikorlarin uygulanmadigi sadece sekonder antikorlarin uygulandigi kultur hucreleri negatif kontrol olarak kullanildi. Pozitif kontrol olarak ise 14 gun boyunca herhangi bir uygulama yapilmadan yasatilan ve boylece glia hucrelerinin uremesine izin verilen primer hippokampal noron kulturu kullanildi (Sekil 2a). Kulturdeki hucreler %3,7'lik paraformaldehit (Sigma 15,812-7. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE) icerisinde fikse edildi. Hucreler %30'luk normal keci serumunda (Chemicon S26. Millipore Corp. California, USA) oda sicakliginda 1 saat bekletildi ve %30 keci serumu ile 1:50 oraninda sulandirilan primer antikor Milli-Mark[TM] Pan Neuronal Marker (Millipore MAB2300. Millipore Corp. California, USA), gece boyu + 4[degrees]C'de bekletildi. Takiben %1,5 keci serumu icerisinde 1:50 oraninda sulandirilan keci anti-fare IgG, FITC (fluorescein isothiocyanate) (Millipore AP181F Millipore Corp. California, USA) sekonder antikoru ile 1 saat oda sicakliginda inkube edildi. Ardindan %10'luk normal keci serumunda oda sicakliginda 30 dk bekletildi. Hucreler 1:750 oraninda primer antikor GFAP (Invitrogen AB5804. Invitrogen Inc., New York, USA) ile 2 saat oda sicakliginda bekletildi. Son olarak 1:100 oraninda sulandirilan keci anti tavsan IgG TR (Texas Red) (Santa Cruz sc-2780. SantaCruz Inc. California, USA) sekonder antikoru ile 1 saat oda sicakliginda inkube edildi. 1:48.000 oraninda DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole) solusyonu icinde 5 dk bekletildi. Hucreler invert floresan mikroskobunda (Leica DMIL, Leica Microsystems Ltd., Heerbrugg, GE) incelendi ve TR, I3 ve A3 filtreleri kullanilarak floresan kamera sistemi (Leica DFC 300 FX, Leica Microsystems Ltd., Heerbrugg, GE) ile fotograflari cekildi. Farkli filtrelerle cekilen ayni alana ait fotograflar ozel bir yazilim (The Leica Application Suite Image Overlay Software, Leica Microsystems Ltd., Heerbrugg, GE) kullanilarak cakistirildi. Her bir petrinin rastgele alanlarindan cekilen 10'ar adet fotograf ustuste cakistirildi ve noron ve glia hucrelerinin sayimi yapildi.

Gruplar

Kulturun 7. gununde olgunlasan noronlar 3 gruba bolundu:

1. Grup: Vitamin D uygulanan grup

7. gun, 48 saat sureyle 10-8 M 1,25 dihidroksivitamin D3 uygulanan deney grubu.

2. Grup: Etanol uygulanan grup

7. gun, 48 saat sureyle 10-8 M etanol uygulanan deney grubu.

3. Grup: Kontrol grubu

7. gun, vitamin D ve vitamin D'nin icinde cozunduruldugu etanol uygulanan gruplarla ayni zamanda sadece medyumu degistirildi.

Tum gruplar 6'sar ayri petride uygulandi ve deneyler 3 kere tekrarlandi.

Vitamin D uygulamasi

1,25 [alpha]-dihidroksivitamin D3 (Sigma C-9756. Sigma-Alderich Chemie GmbH, Steinheim, GE) 10-4M olacak sekilde absolu etanol icerisinde sulandirildi. 1,25 [alpha]-dihidroksivitamin D3 1,5 ml NBM+ iceren petrilere, final konsantrasyon 10-8 M ve olacak sekilde 48 saat sureyle uygulandi. Uygulamadan sonra NGF miktari saptanacak olan medyumlar toplanana kadar medyum degistirilmedi.

Sitotoksisite Testi

Sitotoksisite olcumu, kulturdeki membrani hasarli veya olu hucrelerden medyuma salinan laktat dehidrogenaz (LDH) miktarinin belirlenmesiyle gerceklestirildi. LDH salinimi deneylerinde kullanilacak negatif kontrol, dusuk konsantrasyonlu kontrol, yuksek konsantrasyonlu kontrol gruplari diger deneylerle birlikte hazirlandi. NBM+'dan olusan negatif kontrol, kultur medyumundaki LDH aktivitesini belirlemek uzere hazirlandi. Her deneyde kullanilan ve hicbir madde uygulanmayan kontrol gruplari hucrelerden normal kosullardaki LDH salinimi belirlemek uzere dusuk konsantrasyonlu kontrol grubu olarak kullanildi. Kultur medyumuna %2 Triton X-100 verip 24 saatlik inkubasyon ile olusturulan yuksek konsantrasyonlu kontrol grubu hucrelerden salinabilecek en yuksek LDH miktarini belirlemek icin hazirlandi. Uygulama sureleri sonunda kontrol gruplarina ve deney gruplarina ait kultur medyumlarindan 500'er pl ornek ELISA calismalari icin toplandi ve -80[degrees]C'de saklandi.

LDH salinimi Cytotoxicity Detection (LDH) kiti (Roche 11 644 793 001. Roche Diagnostics GmbH Roche Applied Science Mannheim, GE) kullanilarak firmanin sagladigi protokole gore yapildi.

NGF Miktarinin Olcumu

Kultur medyumuna salinan NGF miktari olcumu Chemikine Nerve Growth Factor (NGF) Sandwich ELISA kiti (Chemicon CYT304. Millipore Corp. California, USA) kullanilarak firmanin sagladigi protokole gore gerceklestirildi.

Istatistik

Her ornek icin okunan 3 adet absorbans degerinin ortalamasi alindi. Bu degerlerden ve kontrollerin ortalama degerlerinden negatif kontrolun ortalamasi cikartildi. Orneklerin kontrole gore sitotoksisite yuzdesi asagidaki formule gore hesaplandi ve Microsoft Office Excel yazilimda grafik haline getirildi.

Sitotoksisite (%) = beklenen deger--dusuk konsantrasyonlu kontrol x100 yuksek konsantrasyonlu kontrol--dusuk konsantrasyonlu kontrol hucrelerden salinan NGF miktarinin belirlenmesinde firma tarafindan saglanan NGF miktari bilinen 7 farkli standart kullanildi. Standartlarin icerdigi NGF miktari ve OD degerleri kullanilarak cizilen dagilim grafiginden elde edilen formul ile (R2:0,935) gruplar arasinda NGF miktarlari hesaplandi ve yuzde NGF miktarina cevrilerek grafik cizildi.

Her bir gruba ve kontrollere ait ham veriler GraphPad InStat DTCG 3.06 (GraphPad Software, Inc. San Diego USA) yazilimda Tek yonlu ANOVA metodu kullanilarak karsilastirildi, p<0,05 istatistiksel acidan anlamli fark olarak kabul edildi.

Bulgular

Kulturdeki Glia Hucresi Sayisi

Her bir petrinin rastgele alanlarindan cekilen 10'ar adet fotograftaki noron ve glia hucrelerinin sayimi sonucunda glia sayilari toplam hucre sayisina oranlanarak yuzde glia orani %20 olarak saptandi (Sekil 2b). Boylece kultur noronca zengin kultur olarak tanimlandi.

Sitotoksisite Sonuclari

Kirk sekiz saat sureyle vitamin D uygulanan primer hippokampal noron kulturune ait deney grubunun LDH saliniminin kontrol grubuna oranla %4,9 oranla azaldigi ve bu farkin istatistiksel olarak anlamli oldugu saptandi (%95 CI 2,330-6,074; p<0.001). 48 saat sureyle 10-8 M etanol uygulanmis primer hippokampal noron kulturune ait deney grubundaki LDH salinimi ise kontrol grubuna gore %0,9 oraninda artmis oldugu, bu farkin ise istatistiksel acidan anlamli olmadigi belirlendi (%95 CI -0,632-1,104; p>0,05).

NGF Olcum Sonuclari

48 saat sureyle 10-8 M vitamin D uygulanmis primer hippokampal noron kulturune ait deney grubunun NGF saliniminin kontrol grubuna gore istatistiksel olarak anlamli derecede arttigi saptandi (%95 CI 43-76; p<0,0001) (Sekil 3). Kirk sekiz saat sureyle 10-8 M etanol uygulanmis primer hippokampal noron kulturune ait deney grubunun NGF saliniminin kontrol grubuna kiyasla %2,7 oraninda arttigi ancak bu artisin istatistiksel acidan anlamli olmadigi gozlendi (%95 CI -0,921-3,526; p>0,05).

Tartisma

Norotrofik faktor hipotezine gore, noronlar aksonlarini hedef hucreye kadar uzatirlar, hedef hucreler ise sinirli miktarda norotrofik faktor salgilarlar. Norotrofik faktorler ozel hucre reseptorlerine baglanir ve yeterli miktarda norotrofik faktor alamayan noronlar apoptoz ile olur. Ornegin, NGF'nin reseptoru olan trkA'ya baglanmasi Bcl-2 adi verilen bir molekulu aktif hale gecirir. Bu sekilde apoptotik yolakta bir sonraki molekul olan Apaf 1 baskilanir ve apoptoza yol acacak olan kaspazlar inaktif halde kalir. Ancak yeterli NGF'nin olmadigi durumlarda bu sinyal alinmayacagindan Bcl-2 aktif hale gecemez ve Apaf 1 baskilanamaz. Boylece aktif kalan Apaf 1 tarafindan kesilen kaspazlar aktif hale gecer ve apoptoz gerceklesir (20). Alzheimer hastaliginda olusan amiloid plaklar ve norofibriler yumaklar, kolinerjik sistem noronlarinin hasarlanmasina yol acar. Kolinerjik sistem, bilgileri isleyen ve beyin fonksiyonlarini duzenleyen sinir hucrelerini icerir. Bu sistemdeki noronlarin dejenerasyonu asetilkolin kaybina yol acar ve sonrasinda Alzheimer hastaliginda gorulen kortikal demansi belirgin sekilde arttirir. Bu noronlarin hayatta kalmasi buyuk oranda NGF almalarina baglidir (21).

Vitamin D'nin sinir buyume faktorunun (NGF) sentezini duzenlediginin rapor edilmesiyle birlikte baslayan calismalar, vitamin D'nin sinir sistemi hucrelerinde diger norotrofinlerin sentezini de duzenledigini gostermistir. Vitamin D, NGF, norotrofin 3 (NT3) ve glial kokenli norotrofik faktor (GDNF) sentezini uyarirken, norotrofin 4 (NT4) sentezini azaltir (3,4,6,15). Vitamin D tarafindan duzenlenen norotrofin uretiminin noron korunmasina aracilik ettigi sinirli sayidaki calismalarda gosterilmistir (8). NGF ile vitamin D iliskisi uzerindeki bilgiler ise glia hucreleri, noroblastoma hucre soylari ve serum iceren medyumda kulturu yapilmis olan hippokampal noronlarda (6,15,16,17) ve kortikal noronlar uzerinde gerceklestirilen calismalar (8,9) ile sinirlidir. Bu calismalardan hippokampal noron kulturu uzerinde gerceklestirilenlerin onemli bir ozelligi medyumlarinda serum kullanmis olmalaridir (16,17). Serum iceren medyumlarin icerisinde bilinmeyen miktarda buyume faktorleri, hormonlar, vitaminler ve proteinler mevcut oldugu bildirildiginden ozellikle norotrofik faktor ve vitamin calismalari icin serum kullanimi onerilmemektedir (18). Serum iceren medyumlar ile hazirlanmis olan hippokampal noron kulturlerinde gerceklestirilen bu calismalarda bizim sonuclarimizla da uyumlu olarak NGF miktarinin arttigi saptanmistir. Ancak serum icerisinde 25-hidroksivitamin D bulunma olasiligi cok yuksek oldugundan soz konusu calismalardaki NGF degisiminin sadece kulture uygulanan vitamin D miktarina bagimli olmayabilecegi de goz onunde bulundurulmalidir. Bu yuzden calismamizda vitamin D'nin NGF uzerine olan direkt etkisini saptamak icin serum iceren herhangi bir medyum kullanilmamistir.

Grubumuz calismalarinda Alzheimer hastaligina (AH) katilan 2 esas patolojik yapidan biri olan beta amiloid 1-42 uygulamasinin kulturdeki noronlarda, L-tipi voltaj duyarli kalsiyum kanali-A1 C (LVSCC- A1C), -A1D (LVSCC-A1D) ve NGF seviyelerini toksik olarak arttiran, VDR anlatimini ise azaltan bir mekanizma araciligi ile norodejenerasyonu tetikledigini gostermistir (8,9,11). Bu Alzheimer benzeri in vitro model uzerine uygulanan vitamin D ise LVSCC A1C, LVSCC A1D anlatimini azaltarak, VDR anlatiminin azalmasini onleyerek ve NGF seviyelerini yukselterek noronlari korumaktadir (8). Diger taraftan VDR geninin VDR siRNA uygulamasi ile susturulmasi sonucu olusturulan vitamin D eksikligi modeli, yaslanma ile iliskili norodejenerasyon mekanizmalarina benzer bir model olarak is gordugu grubumuz tarafindan bildirilmistir (9). Kisa sureli vitamin D eksikligine cevaben oldukca hizli bir sekilde artan LVSCC A1C ve azalan NGF miktarlari, eksikligin surekli oldugu durumlarda noronlarin kalsiyum artisi, oksidatif stresin tetiklenmesi ve norotrofik faktorlerin azalmasi ile yaslanmaya ve norodejenerasyona karsi korumasiz duruma gelebilecegini gostermistir (9). Hucrelerin, VDR geni baskilanmasi sonucu olusan vitamin D eksikligine karsi beta amiloid uygulanan hucrelerle benzer cevaplar vermesi, beta amiloidin VDR'yi baskilayarak bir cesit vitamin D eksikligine sebep oldugunu dusundurmektedir (9). 2012'de yapilan diger bir calismamizda vitamin D kullaniminin isareti olarak kabul edilen 25hidroksivitaminD3-24hidroksilaz (24OHaz) enziminin kortikal ve hippokampal noronlarda anlatiminin yapildigi literaturde ilk kez gosterilmistir (11). Ayrica 24OHaz enziminin hippokampal noronlarda kortikal noronlara gore daha fazla anlatiminin oldugu saptanarak, Alzheimer hastaligi icin oldukca onemli bir bolge olan hippokampusun vitamin D'ye daha fazla ihtiyaci olabilecegine dikkat cekilmistir (11).

Sunulan calismamizda elde edilen sonuclar NGF saliniminin hippokampal noronlarda da kortikal noronlarda oldugu gibi vitamin D tarafindan duzenlendigini gostermektedir. Diger taraftan 48 saat sureyle 10-8 M vitamin D uygulanan gruplarda hic bir madde uygulanmayan kontrol grubuna gore LDH salinmasinin azalmasi, vitamin D uygulamasinin kortikal noronlarda oldugu gibi hippokampal noronlarda da normal kultur sartlarinda gerceklesen hucre hasarini bile engelledigini ortaya koymaktadir. Alzheimer hastaliginda gorulen en onemli degisikliklerden biri NGF seviyesinin beyin korteksi ve hippokampusta artarken bazal on beyinde azalmasidir. Korteks ve hippokampusta Trk A ekspresyonunun azalmasindan dolayi artan NGF'nin bazal onbeyine tasinamadigi ileri surulmektedir (22). Buna gore AH'da kolinerjik noronlarin atrofisi NGF tasinmasindaki bozukluk sonucu bazi noronlarin trofik faktor kaynagi bulamamasindan ve NGF'nin belirli alanlarda birikmesinden kaynaklanmaktadir (23). Nitekim bizim calismamizda vitamin D'nin NGF ekspresyonunu arttirdigi ve bu artisin noronun korunmasini sagladigi gosterilmistir. Vitamin D'nin bir diger etkisi de p75 NTR reseptorlerinin ekspresyonunu arttirmasidir (24). Daha cok apoptoz uyarici etkileri bilinen p75 NTR'nin ozel bolgelerine baglanan adaptor proteinlerin cesitliligi sebebiyle, hucrenin tipine ve icinde bulundugu duruma bagli olarak apoptozu uyaran veya engelleyen yolaklari aktif hale gecirebilmektedir (25).

Sonuc olarak bu bulgularimiz onceki calismalarimizdan elde ettigimiz verilerle birlikte yorumlandiginda, Alzheimer hastaliginin onemli bir bilesenini olusturan hippokampal tutulma ve noronlarin NGF kaybinin vitamin D uygulamasi ile engellenebilmesi, hastaligin ve norodejenerasyonun molekuler mekanizmalarinin anlasilmasinda yeni ufuklar acabilecek, tedavide ve hastaligin onlenmesinde yeni yaklasimlarin gelistirilmesine olanak saglayabilecektir.

Tesekkur

Bu calisma TUBITAK tarafindan 107S041 ve Istanbul Universitesi BAP Birimi tarafindan 548 nolu projeler ile desteklenmistir.

Doi: 10.4274/npa.y7076

Kaynaklar

(1.) Cekic M, Sayeed I, Stein DG. Combination treatment with progesterone and vitamin d hormone may be more effective than monotherapy for nervous system injury and disease. Front Neuroendocrin. 2009;30:158-172.

(2.) Eyles DW, Smith S, Kinobe R, Hewison M, McGrath JJ. Distribution of the vitamin D receptor and 1 alpha-hydroxylase in human brain. J Chem Neuroanat. 2005;29:2130.

(3.) Garcion E, Wion-Barbot N, Montero-Menei CN, Berger F Wion D New clues about vitamin D functions in the nervous system. Trends Endocrinol Metab. 2002;13:100-105.

(4.) Holick M. Noncalcemic actions of 1,25-dihydroxyvitamin D3 and clinical applications. Bone. 1995;17:107-111.

(5.) Kato S, Sekine K, Matsumoto T, Yoshizawa T Molecular genetics of vitamin D receptor acting in bone. J Bone Miner Metab. 1998;16:65-71.

(6.) Wion D, MacGrogan D, Neveu I, Jehan F Houlgatte R, Brachet P 1,25 dihydroxivitamin-D3 is a potent inducer of NGF synthesis. J Neurosci Res. 1991;28:110-114.

(7.) McCann J, Ames BN. Is there convincing biological or behavioral evidence linking vitamin D deficiency to brain dysfunction? FASEB J. 2008;22:982-1001.

(8.) Dursun E, Gezen-Ak D, Yilmazer S. A novel perspective for Alzheimer's disease: vitamin D receptor suppression by Amyloid- and preventing the Amyloid- induced alterations by vitamin D in cortical neurons. J Alzheimers Dis. 2011;23:207-219.

(9.) Gezen-Ak D, Dursun E, Yilmazer S. The effects of vitamin D receptor silencing on the expression of LVSCC-A1C and LVSCC-A1D and the release of NGF in cortical neurons. PLOS ONE. 2011;6(3): e17553.

(10.) Gezen-Ak D, Dursun E, Ertan T, Hanagasi H, Gurvit H, Emre M, Eker E, Ozturk M, Engin F Yilmazer S. Association between vitamin D receptor gene polymorphism and Alzheimer's disease. Tohoku J Exp Med. 2007;212:275-282.

(11.) Gezen-Ak D, Dursun E,Yilmazer S. Vitamin D inquiry in hippocampal neurons: Consequences of vitamin D-VDR pathway disruption on calcium channel and the vitamin D requirement. Neurol Sci. 2013;34(8):1453-1458.

(12.) Masoumi A, Goldenson B, Ghirmai S, Avagyan H, Zaghi J, Abel K, Zheng X, Espinosa-Jeffrey A, Mahanian M, Liu PT, Hewison M, Mizwickie M, Cashman J, Fiala M. 1alpha,25-dihydroxyvitamin D3 interacts with curcuminoids to stimulate amyloid-beta clearance by macrophages of Alzheimer's disease patients. J Alzheimers Dis. 2009;17:703-717.

(13.) Mizwicki MT, Menegaz D, Zhang J, Barrientos-Duran A, Tse S, Cashman JR, Griffin PR, Fiala M. Genomic and Nongenomic Signaling Induced by 1 ,25(OH)2-Vitamin D3 Promotes the Recovery of Amyloid- Phagocytosis by Alzheimer's Disease Macrophages. J Alzheimers Dis. 2011;29:51-62.

(14.) Annweiler C, Fantino B, Parot-Schinkel E, Thiery S, Gautier J, Beauchet O. Alzheimer's disease-input of vitamin D with mEmantine assay (AD-IDEA trial): study protocol for a randomized controlled trial. Trials. 2011;12:230.

(15.) Neveu I, Naveilhan P Jehan F Baudet C, Wion D, De Luca Hi? Brachet P 1.25-dihydroxy vitamin D3 regulates the synthesis of nerve growth factor in primary cultures of glial cells. Brain Res Mol Brain Res. 1994;24:70-76.

(16.) Brown J, Bianco JI, McGrath JJ, Eyles DW. 1,25-dihydroxyvitamin D3 induces nerve growth factor, promotes neurite outgrowth and inhibits mitosis in embryonic rat hippocampal neurons. Neurosci Lett. 2003;343:139-143.

(17.) Marini F Bartoccini E, Cascianelli G, Voccoli V Baviglia MG, Magni MV, Garcia-Gil M, Albi E. Effect of 1alpha,25-dihydroxyvitamin D3 in embryonic hippocampal cells. Hippocampus. 2010;20:696-705.

(18.) Price P Brewer GJ. Serum-Free Media for Neural Cell Cultures. In: Fedoroff S, Richardson A, editor. Protocols for Neural Cell Culture. 3 ed. New Jersey: Humana Press; 1998. p. 255-264.

(19.) Goslin K, Asmussen H, Banker G. Rat Hippocampal Neurons in Low-Density Culture. In: Banker G, Goslin K, editor. Culturing Nerve Cells. 2 ed. Cambridge: MIT Press; 1998. p. 339-371.

(20.) Jessel T, Sanes JR. The generation and survival of nerve cells editor. In: Kandel E, Schwarz JH, Jessel TM, editor. Principals of Neural Science. 4 ed. New York: McGraw-Hill; 2000. p. 1149-1161.

(21.) Tuszynski MH, Hoi Sang U, Alksne J, Bakay RA, Pay MM, Merrill D, Thal LJ. Growth factor gene therapy for Alzheimer disease. Neurosurg Focus. 2002;13:1-5.

(22.) Capsoni S, Cattaneo A. On the Molecular Basis Linking Nerve Growth Factor (NGF) to Alzheimer's Disease. Cell Mol Neurobiol. 2006;26:4-6.

(23.) Salehi A, Delcroix JD, Swaab DP Alzheimer's disease and NGF signaling. J Neural Transm. 2004;111:323-345.

(24.) Naveilhan P, Neveu I, Baudet C, Funakoshi H, Wion D, Brachet P, Metsis M. 1.25-Dihydroxyvitamin D3 regulates the expression of the low-affinity neurotrophin receptor. Brain Res Mol Brain Res. 1996;41:259-268.

(25.) Meldolesi J, Sciorati C, Clementi E. The p75 receptor: first insights into the transduction mechanisms leading to either cell death or survival. TIPS. 2000;21:242-243.

Duygu GEZEN-AK, Erdinc DURSUN, Selma YILMAZER

[1] Istanbul Universitesi Cerrahpasa Tip Fakultesi, Tibbi Biyoloji Anabilim Dali, Istanbul, Turkiye

Yazisma Adresi/ Correspondence Address

Dr. Selma Yilmazer, Istanbul Universitesi Cerrahpasa Tip Fakultesi, Tibbi Biyoloji Anabilim Dali, Istanbul, Turkiye

Gsm: +90 532 274 07 15 E-mail: drselmayilmazer@gmail.com Gelis tarihi/Received: 14.02.2013 Kabul tarihi/Accepted: 07.03.2013
COPYRIGHT 2014 AVES
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2014 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Title Annotation:Research Article/Arastirma Makalesi
Author:Gezen-Ak, Duygu; Dursun, Erdinc; Yilmazer, Selma
Publication:Archives of Neuropsychiatry
Article Type:Report
Geographic Code:7TURK
Date:Jun 1, 2014
Words:3552
Previous Article:If neurologists establish the diagnosis of Primary Sjogren's Syndrome?/ Norologlar nasil Primer Sjogren Sendromu tanisi koyar?
Next Article:The influence of vitamin D treatment on the inducible nitric oxide synthase (INOS) expression in primary hippocampal neurons/Vitamin D uygulamasinin...
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2021 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters |