Kemogenetik yöntemler ile subtalamik nükleus modülasyonunun Parkinson ve L-DOPA indüklü sıçan diskinezi modelinde motor semptomlara etkisi


Tezin Türü: Tıpta Uzmanlık

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Dahili Tıp Bilimleri Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZEYNEP US GÖNCÜ

Danışman: Rezzan Gülhan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Giriş ve amaç: Parkinson Hastalığı (PH), ilerleyici motor işlev bozukluğu ve dopaminerjik nöronlarda dejenerasyon ile karakterize olan nörodejeneratif bir hastalıktır. Levodopa (L-DOPA) tedavisi PH için altın standart olmasına rağmen, uzun süreli kullanım sonrası hastada yaşam kalitesini önemli ölçüde düşüren istem dışı hareketlerle kendini gösteren L-DOPA indüklü diskinezi (LID)'ye yol açmaktadır. Henüz kesin tedavisi olmayan bu süreçlerin altında yatan mekanizmaların anlaşılması yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi için önemlidir. Kemogenetik, nöronal aktiviteyi, “Sadece Tasarım İlaçlar Tarafından Aktive Edilen Tasarım Reseptörler” (DREADD) adı verilen reseptörler ile seçici olarak kontrol etmeyi sağlayan güçlü bir araçtır. Subtalamik çekirdek (STN), bazal ganglia fonksiyonlarında önemli bir rol oynayan ve hem PH hem de LID ile ilişkili bir bölgedir. Bu çalışmada, sıçanlarda 6-hidroksidopamin (6-OHDA) ile oluşturulan PH modelinde motor davranışlar ve LID’e bağlı görülen diskinezilerin tedavisinde STN bölgesinin kemogenetik yöntemlerle inhibisyonunun etkinliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 

Gereç ve yöntem: Çalışmada, PH modeli oluşturmak amacıyla stereotaksik cerrahi ile yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanlarının sağ medial ön beyin demetine (MFB) 6-OHDA uygulanmıştır. Kemogenetik modülasyon için STN bölgesine pAAV-hSyn-hM4D(Gi)-mCherry ve virüs kontrolü olarak pAAV-hSyn-mCherry viral vektörleri enjekte edilmiştir. Ligand olarak klozapin N-oksit (CNO, 5 mg/kg, intraperitoneal (IP)) uygulanmıştır. Pozitif kontrol olarak STN'ye musimol (1 μg/0,1 μl) mikroenjeksiyonu yapılmıştır. PH modeli oluşumu apomorfinle tetiklenen rotasyon testi ile doğrulanmıştır. Ardından, bu sıçanlarda LID oluşturmak için 7 gün boyunca L-DOPA (6 mg/kg, IP) ve benserazid (15 mg/kg, IP) uygulanmıştır. Diskinezi şiddeti, “Anormal İstemsiz Hareket” (AIH) ölçeği ile değerlendirilmiştir. Davranışsal testler (apomorfin dönme testi, silindir testi, lokomotor aktivite testi) yapılmış istatistiksel analizler ile tedavilerin etkileri incelenmiştir. AAV-mCherry ekspresyonu, konfokal mikroskopi ile doğrulanmıştır.

Bulgular: Apomorfin dönme testinde, AAV-mCherry ve AAV-M4i gruplarında CNO uygulaması sonrası dönme sayıları anlamlı artış gösterirken (sırasıyla %40, p=0,0019, %28 p=0,0277), Musimol grubunda anlamlı (%38) azalma gözlenmiştir (p=0,0003). Silindir testinde tüm gruplarda kontralateral el kullanımı ilaç uygulaması sonrası anlamlı artış göstermiştir (AAV-mCherry %19, p=0,0057; AAV-M4i %34

p<0,0001; Musimol %62, p<0,0001). LID modelinde AIH skorlarında, Musimol grubunda 60-160 dk arası anlamlı azalma görülürken 160 dk sonrası skorlar yükselmiş, AAV-M4i'de genel artış (özellikle aksiyal ve ekstremite alt tiplerinde p=0,0042, p=0,0425), AAV-mCherry'de nötr etki gözlenmiştir. Zaman etkisi tüm gruplarda baskın olup bunun L-DOPA'nın farmakokinetik profili ile ilişkili olduğu değerlendirilmiştir. Alt tip spesifik AIH skorları da bu deseni yansıtmıştır. Viral vektörlerin STN bölgesinde ekspresyonu histolojik olarak doğrulanmış, ancak STN dışına kapsula interna yayılımı da tespit edilmiştir.

Sonuç: Kemogenetik M4D aracılı Gi yolağı aracılı STN inhibisyonu PH semptomlarını veya AIH skorunu iyileştirmemiş, STN’e musimol uygulaması ise geçici antidiskinetik etkiler göstermiştir. Bu bulgular, STN'nin bazal gangliya devrelerindeki rolünü doğrulamakta ve kemogenetik yaklaşımların PH tedavisi için daha fazla optimizasyon gerektirdiğini ve hedef dışı etkilerin dikkate alınması gerektiğini göstermektedir.