Civciv embriyolarında oluşturulan deneysel katarakt modelinde A, D ve E vitaminlerinin apoptotik yolaklar üzerine etkisi

Abstract

Glukokortikoidlerin güçlü antiinflamatuar ve immünosupresif ajanlar olması, uzun süre veya yüksek dozda kullanılan glukokortikoidlerin şaşırtıcı derecede yan etki riskinin artmasına neden olur. Posterior subkapsüler kataraktın glukokortikoidlerin en önemli oküler komplikasyonlarından birisi olduğu epidemiyolijik çalışmalar ve hayvan deney modelleri ile kanıtlanmıştır. Posterior subkapsüler kataraktlar, düzgün bir şekilde farklılaşamayan fiber hücrelerin normal lif hücrelerinin aksine uzamadan, uzayan normal lif hücreleri ile birlikte merceğin arka kutbuna göç ederek toplanmasıyla oluşur. Posterior subkapsüler katarakt patogenezi birden fazla mekanizmayı içerebilir ve patogenezi ile ilişkili son çalışmalar glukokortikoid reseptörlerinin genomik etkilerine yoğunlaşmaktadır. Lens epitel hücrelerinden üretilen yeni hücreler lens liflerine farklılaşırken ve merceğe taşınırken meydana gelen apoptotik olayların posterior subkapsüler katarakt patogenizinde rol aldığı düşünülmektedir. Bu çalışmanın amacı civciv embriyosunda steroid kaynaklı katarakt modeli oluşturarak hidrokortizonun (HC) katarakt patogenizinde apoptotik etkisini aydınlatmak; steroid verilen embriyolara A, D ve E vitaminleri ile müdahe ederek A, D ve E vitaminlerinin anti-antiapoptotik potansiyeli açısından insanlarda kataraktogeneze karşı koruyucu rolünü araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmamızda glukokortikoid sınıfında yer alan HC ile indüklenmiş civciv embriyolarından elde edilen lenslerde p53, NF-?B, Bcl-2 protein düzeyleri ile p53, NF- ?B, Bax ve Bcl-2 mRNA ekspresyon düzeylerine bakılmış ve A, D, E vitamin muamelelerinin bu belirteçler üzerine etkilerinin olup olmadığı incelenmiştir. HC uygulamasının p53, NF-?B, Bcl-2 protein düzeylerini önemli ölçüde düşürdüğü; A vitamininin üç dozunun p53, NF-?B, Bcl-2 protein seviyelerini artırarak normale yaklaştırdığı; orta doz D vitamininin sadece Bcl-2 protein düzeylerini artırırken yüksek doz D vitamininin p53, NF-?B, Bcl-2 protein düzeylerini artırdığı; orta ve yüksek doz E vitamininin ise p53, NF-?B, Bcl-2 protein düzeylerini artırdığı tespit edilmiştir. mRNA ekspresyonlarında istatistiksel olarak anlamlı bir değişiklik olmasa da HC'nin p53, NF- ?B, Bax/Bcl-2 mRNA düzeylerini düşürdüğü; A vitamini ise p53, NF-?B, Bax/Bcl-2 mRNA ekspresyon düzeylerini normale döndürdüğü görülmektedir. HC'nin lenslerde p53, NF-?B, Bcl-2 düzeylerine olumsuz etkisinin olduğu ve bu olumsuz etkinin A, D ve E vitaminleri tarafından azaltılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Katarakt, Apoptoz, Glukokortikoid, Lens, Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E

The potent anti-inflammatory and immunosuppressive properties of glucocorticoids contribute to an increased risk of surprising side effects when used for a prolonged period or at high doses. Epidemiological studies and animal experimental models have demonstrated that posterior subcapsular cataract is one of the most significant ocular complications associated with glucocorticoids. Posterior subcapsular cataracts occur when undifferentiated fiber cells fail to differentiate properly and instead migrate and accumulate at the posterior pole of the lens alongside elongating normal fiber cells. The pathogenesis of posterior subcapsular cataract may involve multiple mechanisms, and recent studies focusing on the genomic effects of glucocorticoid receptors are associated with its pathogenesis. It is believed that apoptotic events occurring during the differentiation and migration of newly produced lens epithelial cells to lens fibers play a role in the pathogenesis of posterior subcapsular cataracts. The aim of this study is to create a steroid-induced cataract model in chick embryos and elucidate the apoptotic effects of hydrocortisone (HC) in cataract pathogenesis. Additionally, we aim to investigate the protective role of vitamins A, D, and E against cataractogenesis in humans by intervening with vitamins A, D, and E in steroid-treated embryos, in terms of their anti-apoptotic potential. In our study, we examined the levels of p53, NF-?B, Bcl-2 proteins, and p53, NF-?B, Bax and Bcl-2 mRNA expression levels in lenses obtained from hydrocortisone-induced chick embryos, which belong to the glucocorticoid class. We also investigated the effects of vitamins A, D, and E treatments on these markers. The application of HC significantly decreased the levels of p53, NF-?B, and Bcl-2 proteins, while all three doses of vitamin A increased the levels of p53, NF-?B, and Bcl-2 proteins, bringing them closer to normal levels. The moderate dose of vitamin D only increased the levels of Bcl-2 protein, while the high dose of vitamin D increased the levels of p53, NF-?B, and Bcl-2 proteins. Both moderate and high doses of vitamin E increased the levels of p53, NF-?B, and Bcl-2 proteins. Although there were no statistically significant changes in mRNA expressions, HC reduced the levels of p53, NF-?B, and Bax/Bcl-2 mRNA, while vitamin A restored the levels of p53, NF-?B, and Bax/Bcl-2 mRNA to normal levels. It was concluded that HC had a negative impact on p53, NF-?B, Bcl-2 levels in lenses and this negative effect could be reduced by vitamins A, D, and E. Keywords: Cataract, Apoptosis, Glucocorticoid, Lens, Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E