Investigation of Protective Effect of Parietin Against Glutamate Excitotoxicity in Primary Cortical Neuron Culture

Glutamat Eksitotoksisitesi Oluşturulan Primer Kortikal Nöron Kültürlerinde Parietinin Nöroprotektif Etkisinin İncelenmesi

Ahmet HACIMÜFTÜOĞLU, Betül ÇİÇEK, Ali TAGHİZADEHGHALEHJOUGHİ, Gülşah GÜNDOĞDU, Onur ŞENOL, Kemal Alp NALCI, Alper Kürşat DEMİRKAYA

Abstract

Glutamate is the most important neurotransmitter in the central nervous system. Excitotoxicity is induced by excessive release of glutamate followed by overstimulation of glutamate receptor. Parietin is an anthraquinone from Rheum ribes L. and has been reported to have a variety of pharmacological properties. The present study investigated the neuroprotective effects of parietin in primary cortical neuron cultures against glutamate excitotoxicity. Primary rat cortical neuronal cultures were obtained from new born Sprague Dawley rats. Cultures were subject to 10-5 M glutamate to stimulate glutamate excitotoxicity. After that, cells were treated with 2.5-500 μM concentrations of parietin during 24 h in dose dependent manner. Cell viability was determined using MTT assay. Reactive oxygen species generation was assessed using the total antioxidant status (TAS)-total antioxidant status (TOS) assays. The results of MTT analysis showed that 10 µM parietin effectively protected neuron from glutamate toxicity. According to the results of TAS-TOS analysis, it showed that 10 µM parietin significantly increased the antioxidant level in the cells, whereas high concentrations of parietin significantly increased the oxidant level in the cells. The results of this study suggest that parietin had neuroprotective effect against glutamate excitotoxicity in primary rat cortical neuron cultures and it may be conceive that parietin can be used as a therapeutic agent for glutamate excitotoxicity.

Özet

Glutamat merkezi sinir sisteminin en önemli nörotransmitter maddesidir. Aşırı glutamat salınımı, glutamat reseptörlerininuzun süreli aktivasyonuna neden olarak eksitotoksisteye yol açar. Parietin, Rheum ribes L.’den izole edilen çeşitli farmakolojiközelliklere sahip bir antrakinondur. Bu çalışmada glutamat eksitotoksisitesine maruz bırakılan primer kortikal nöronkültürlerinde parietinin nöroprotektif etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Primer kortikal nöronlar, yeni doğan SpragueDawley cinsi sıçanlardan elde edildi. Glutamat eksitotoksisitesini stimüle etmek için, kültür medyumuna 10-5 Mkonsantrasyonda glutamat uygulandı. Daha sonra hücrelere 2.5-500 μM konsantrasyonda parietin uygulanarak 24 saatinkübasyona bırakıldı. Hücre canlılık oranı MTT yöntemi ile belirlendi. Aynı zamanda hücrelerde oluşan reaktif oksijen türleritotal antioksidan seviyesi (TAS)- total oksidan seviyesi (TOS) yöntemi ile değerlendirildi. MTT analiz sonuçlarına göre 10 µMparietinin glutamat eksitotoksisitesine karşı nöronlarda anlamlı düzeyde koruyucu etkiye sahip olduğu tespit edildi. TAS-TOSanaliz sonuçlarına göre 10 µM parietinin hücrelerde antioksidan seviyesini anlamlı ölçüde artırırken, parietinin yüksekkonsantrasyonlarının hücrelerdeki oksidan seviyesini anlamlı ölçüde arttırdığı gözlendi. Bu çalışma sonucuna göre parietininprimer kortikal nöron hücrelerinde glutamat eksitotoksisitesine karşı koruyucu etkiye sahip olduğu ve glutamateksitotoksisitesine karşı teropatik bir ajan olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.