Astaksantinin Primer Kortikal Nöronlarda NMDA Reseptörlerinin, Voltaj Duyarlı Kalsiyum Kanalların ve Kalsiyum Bağlayıcı Proteinlerin Transkripsiyonel Regülasyonu Üzerindeki Rolü

The Role of Astaxanthin on Transcriptional Regulation of NMDA Receptors Voltage Sensitive Calcium Channels and Calcium Binding Proteins in Primary Cortical Neurons

Erdinç DURSUN, Duygu Gezen AK, İrem L. ATASOY, Esin CANDAŞ, Muhittin Emre ALTUNRENDE

Özet

Amaç: Kalsiyum, nöronlardaki birçok hücresel işlemi fizyolojik olarak düzenleyen bir hücre içi moleküldür. Aşırı sinaptik glutamat salınımı veya diğer nedenlerle ortaya çıkan nörodejenerasyon ile nöronlarda Ca disregülasyonu oluşabilir. Astaxanthin, hücrede antioksidan etkiye sahip bir karotenoiddir. Bu çalışmanın amacı astaksantinin kalsiyum metabolizması üzerindeki rolünü; birincil kortikal nöron kültürlerinde NMDA subünitleri, kalsiyum bağlayıcı proteinler ve L tipi gerilim duyarlı Ca-kanallarına (LVSCC) olan etkileri ile araştırmaktı. Yöntem: Birincil kortikal nöronlar, embriyonik 16 günlük Sprague Dawley fare embriyolarından hazırlandı. Kültürler 7. günde 10 nm ve 20 nm astaxanthin ile tedavi edildi. NMDA subünitleri, LVSCC-A1C ve LVSCC-A1D, kalsiyum bağlayıcı protein (calbindin ve parvalbumin) mRNA ekspresyon düzeyleri 4, 24 ve 48 saatte qrt-PCR ile belirlendi. Bulgular: Bulgularımız, astaxantinin doz ve zaman bağımlı olarak hedef genleri NMDA subünitleri, LVSCC-A1C ve LVSCC-A1D, calbindin ve parvalbumin mRNA ekspresyon düzeylerini düzenleyerek, kalsiyum homeostazına doğrudan veya dolaylı etkileri olabileceğini göstermektedir. Sonuç: Ca homeostaz regülatörü olan astaxantinin, nörodejeneratif hastalıklar ve nöroşirürji uygulamalarında nöroprotektif etkileri olduğu dikkate alınmalıdır.

Abstract

Introduction: Calcium (Ca) is the phenomenon intracellular moleculethat regulate many cellular process in neurons physiologically. Calciumdysregulation may occur in neurons due to excessive synaptic release ofglutamate or other reasons related with neurodegeneration. Astaxanthinis a carotenoid that has antioxidant effect in cell. The purpose of thisstudy was to investigate whether astaxanthin affects NMDA subunits,calcium binding proteins and L Type voltage sensitive Ca-channels(LVSCC) in primary cortical neuron cultures in order to see its role incalcium metabolism.Methods: Primary cortical neurons were prepared from embryonicday 16-Sprague Dawley rat embryos. The cultures were treated with 10nM and 20 nM astaxanthin on day 7. NMDA subunits, LVSCC-A1C andLVSCC-A1D, calbindinD28k and parvalbumin mRNA expression levelswas determined by qRT-PCR at 4, 24 and 48 hours.Results: Our findings indicate that astaxanthin could have director indirect outcome on calcium homeostasis by regulating mRNAexpression levels of NMDA subunits, LVSCC-A1C and LVSCC-A1D,calbindinD28k and parvalbumin by a dose and time dependent manner.Conclusion: Neuroprotective effects of astaxanthin as a Ca homeostasisregulator should be noted throughout neurodegenerative disorders, andneurosurgery applications.