Rifampisinin in vitro aksotomi modelinde nörorejenerasyona etkisinin araştırılması

Abstract

Rifampisin, Nocardia meditterranei fermantasyon ürünü olan geniş spektrumlu antibiyotik sınıfı rifamisinlerin yarı sentetik bir türevidir. En yüksek serum konsantrasyonuna ağızdan alındıktan 1-4 saat sonra ulaşır ve plazma yarı ömrü 2-5 saattir. Son zamanlarda üzerinde durulan önemli özelliklerinden birisi anti-oksidan ve nöroprotektif etkinliğidir. Yapılan pek çok çalışma rifampisinin mitokondriyal oksidatif stresin bastırılması ve serbest radikal süpürücü etkisi ile nöroproteksiyon sağladığı sonucuna varmıştır. Serbest radikal süpürme kabiliyetinin yanı sıra, rifampisin'in çeşitli pro ve anti apoptotik proteinler aracılığıyla apoptozu engelleyebileceği gösterilmiştir. Pro-apoptotik Bax'ın ekspresyonunu azalttığı ve Bcl2, Bcl-XL, XIAP, cIAP2, FLIPs gibi anti-apoptotik gen ürünlerinin ekspresyonunu arttırdığı gösterilmiştir. Rifampisinin etkinliğini vurgulayan çalışmalar ışığında bu projede akson hasarı sonrasında meydana gelen dejeneratif değişikliklere karşın rifampisinin nöroprotektif, serbest radikal süpürücü ve antiapoptotik etkilerinin, in vitro aksotomi modelinde nörorejenerasyona etkisinin araştırılması planlandı. Çalışma kapsamında 0-1 günlük yenidoğan farelerden çıkartılan kortikal nöronlar primer hücre kültüründe yaşatıldı. Ardından in vitro hücre kültürlerine 1, 10 ve 100 µM rifampisin eklendi. Laser aksotomi protokolüyle aksonal hasar verildi. Dejenerasyona verilen aksonal yanıt mikroskopik görüntüleme ve propidium iyodür (PI) boyaması ile izlendi. PI boyama sonrasında yapılan analizlerde tüm RİF gruplarında hücresel canlılık aksotomi kontrol grubuyla kıyaslandığında artış gösterdi; ancak, bu etki RİF dozundan bağımsızdı.

Rifampicin is a semisynthetic derivative of the rifamycins, a class of broad-spectrum antibiotics that are fermentation products of Nocardia meditterranei. Rifampicin reaches maximal serum concentration in 1–4 h after application and its plasma halflife is 2–5 h. One of the important features that have recently been reported is the antioxidant and neuroprotective activity of rifampicin. Many studies have concluded that rifampicin provides neuroprotection by suppressing mitochondrial oxidative stress and free radical scavenging effect. In addition to the effect of free radical scavenging, rifampicin has been shown to downregulate the expression of pro-apoptotic Bax and upregulate the expression of anti-apoptotic gene products such as Bcl-2, Bcl-XL, XIAP, cIAP2, FLIPs. The effects of neuroprotective, free radical scavenging and antiapoptotic effects on neuroregeneration in in vitro axotomy model were planned to investigate the effects of rifampicin. In our study, we aim to remove cortical neurons from 0-1 day old newborn mice in order to provide a live primary neuronal cell culture. After 1-10 and 100 µM rifampicin applied to the in vitro cell cultures, instructed the axonal damage via predefined laser axotomy protocol, and the axonal response to axotomy driven degeneration monitored by microscopic imaging and Propidium iodide staining. After PI staining, cell viability in all RIF groups increased compared to the axotomy control group, but this increase was not continued in a dose dependent manner.