Fisyon Mayasında Aşırı Glukoza Bağlı Oksidatif Süreçler Üzerine Su Bazlı Propolisin ve Kafeik Asit Fenetil Esterin Moleküler Etkileri


Arda E. (Danışman (Yürütücü Gerçek Kişi Olan Projede)), Kocameşe B.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Fen Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Şubat 2021
  • Bitiş Tarihi: Temmuz 2021

Özet

Glukoz prokaryotlar, tek hücreli ökayotlar ve insan dahil çok hücreli hayvanların temel enerji kaynağıdır. Ancak, glukozun fazlası yaşlanma ve diyabet gibi hastalıklarla yakından ilişkilidir. Diyabette kandaki yüksek glukoz konsantrasyonu (hiperglisemi) sonucunda ortaya çıkan, enzimatik olmayan protein glikasyonu ve glikozillenmiş proteinlerin oksidatif degredasyonu, serbest radikal oluşumunu artırır. Endojen antioksidanlar reaktif oksijen türlerini (ROS) dengelemede yetersiz kalır ve buna bağlı olarak oksidatif streste artış meydana gelir. Artan oksidatif stres diyabete bağlı komplikasyonların ortaya çıkmasında ve patolojik süreçlerin hızlanmasında rol oynar.

Fisyon mayası (Schizosaccharomyces pombe), insan hücrelerine benzerliği ve diğer birçok özelliği nedeniyle normal hücresel süreçleri aydınlatmaya ve diyabet de dahil birçok hastalığın gelişim mekanizmalarını ve genetik temellerini anlamaya yönelik temel araştırmalarda model organizma olarak geniş çapta kullanılan tek hücreli ökaryotik bir organizmadır. S. pombe genomunda diyabetle ilişkili insan genlerinin ortologları yer almaktadır.

Değerli bir arı ürünü olan propolis halk arasında yaygın şekilde kullanılan destekleyici bir üründür. Alkol- veya su bazlı ekstraktları şeklinde tüketicinin kullanımına sunulmaktadır. Kullanım amaçları arasında yaşlanmayı geciktirmek veya diyabet tedavisini desteklemek de yer almaktadır. Propolis, birçok maddenin karışımından oluşsa da, farmakolojik aktiviteleri genellikle içeriğindeki fenolik asitlerden ve flavanoidlerden ileri gelmektedir. En önemli biyoaktif bileşeni kafeik asit fenetil ester (CAPE)’dir.

Propolisin anti-diyabetik aktivitesini gösteren çok sayıda in vivo ve in vitro çalışma bulunmakla birlikte, bu etkileri moleküler düzeyde araştıran çalışmaların sayısı çok azdır ve veriler mekanizmayı aydınlatmaya yetecek düzeyde değildir.

Bu proje ile, propolis ve CAPE’nin diyabet benzeri koşullarda S. pombe hücrelerinde oluşan oksidatif protein hasarları ve diyabetle ilişkili genlerin ortoloğu olan gad8 geninin ifadesi üzerine etkilerini inceleyerek anti-diyabetik kapasiteleri ve moleküler etki mekanizmaları hakkında yeni verilere ulaşılması amaçlanmaktır.

Normal (%1) ve yüksek (%5) glukoz konsantrasyonlarında çoğaltılacak S. pombe hücreleri, su bazlı propolis ve CAPE’in farklı dozları ile işleme sokulacaktır. Sonrasında hücrelerde meydana gelen protein hasarları [protein karbonilleri ve ileri glikasyon son ürünleri (AGE’ler, “advanced glycation end products”)]) spektrofotometrik ve/veya elektroforetik yöntemlerle analiz edilecek, gad8 gen ifadesi gerçek zamanlı PCR ile ölçülecektir. Deney ve kontrol gruplarından elde edilen veriler istatistik olarak değerlendirilecek ve su bazlı propolis ile CAPE’nin protein hasarları ve gad8 gen ifade düzeyi üzerindeki etkileri ortaya konulacaktır.

Bu çalışma, fisyon mayasında su bazlı propolis ve CAPE ile yürütülecek ilk araştırma niteliğini taşımaktadır. Elde edilecek veriler, propolis ve CAPE’nin yoğun glukoz stresine karşı koruyucu bir etkiye sahip olup olmadığını gösterecek, su bazlı propolisin diyabet tedavisini destekleyici fonksiyonel bir ürün olarak kullanılma potansiyeline yeni bir boyut kazandıracaktır. Ayrıca konuyla ilgili olarak ileride gerçekleştirilmesi planlanan daha detaylı moleküler çalışmalara ve deneysel sistemlere temel oluşturacak, literatüre anlamlı ve özgün katkılar sağlayacak ve araştırmacıya proje deneyimi kazanması için önemli bir fırsat yaratacaktır.