Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Baloğlu E. (Yürütücü), Timuçin E. , Kılınç E. , Durer Z.
Kalpte Na+/K+-ATPaz pompasının düzenli işlevi aksiyon potansiyeli oluşumunda, hücre içi Na+ ve Ca2+ gradientlerinin düzenlenmesinde ve kontraktilitenin devamlılığının sürdürülmesinde önemlidir. Deney hayvanlarında yapılan kardiyak iskemi, kalp yetmezliği modelleri ve otopsi materyalleri ile yapılan çalışmalara göre Na+/K+-ATPaz aktivitesi, pompanın protein ifadeleri azaldığı için inhibe olmaktadır. Pompa aktivitesindeki azalma hücre içi Ca2+ yüklenmesine neden olarak diyastolik disfonksiyon ve aritmiye yol açmaktadır. İskemik kalpte pompa fonksiyonunu artırmaya yönelik bir yaklaşım hücre içi Na+ ve Ca+ yüklenmesini azaltabilir, diyastolik ve metabolik disfonksiyonu düzeltebilir. Fakat pompa alt ünitelerinin hücre membranında ve hücre içinde hangi moleküler mekanizmalar ile nasıl kontrol edildiği hakkında kapsamlı çalışmalar bulunmamaktadır.
Hipoksi ile aktive olan transkripsiyon faktörlerinin (HIF-1alfa ve HIF-2alfa), hücrelerin düşük oksijen düzeylerine adapte olmalarında kritik rolleri vardır. İskemik kalp hastalıkları, hipertansiyon, kalp yetmezliği ve kardiyak fibroziste HIF aktivitesi artmaktadır. Yaptığımız ön çalışmalarda in-vitro hipoksiye maruz kalmış kalp hücrelerinde pompanın katalitik alfa1 alt ünitesinin hücre membran ifadesinin azaldığı, hücre içine internalizasyonu ve degradasyonunun arttığı gözlenmiştir. HIF-1alfa gen ifadesi susturulmuş hücrelerde ise alfa1 proteininin membran ifadesindeki azalma ve hücre içine internalizasyonu ortadan kalkmıştır.İskemik kalpte HIF aracılığı ile gözlenen bu etkinin nasıl düzenlendiği bilinmemektedir.
Sunulan proje önerisi iskemik kalp hastalığı modelinde ve HIF gen ifadelerinin susturulmasıyla Na+/K+-ATPaz pompa alt üniteleri ile etkileşen ve pompanın hücre içi dinamiklerini kontrol eden proteinleri ve sinyal ileti yolaklarını ilk kez detaylı ve kapsamlı proteomik ve biyoenformatik analizlerle tespit edeceğinden ve pompanın fonksiyonunu artırabilecek moleküllerin tanımlanmasıyla iskemik/hipertrofik kalp hastalıkları tedavisine farklı bir perspektif getirebileceğinden özgündür.
Çalışmalarda H9c2 kardiyomiyosit hücreleri kullanılacaktır. HIF-1alfa ve HIF-2alfa gen ifadeleri susturulan hücreler normoksi (~20%O2) ve hipokside (1.5%O2) 24 saat bekletilerek iskemik kalp hastalığı modeli oluşturulacaktır. Pompanın alfa1 ve beta1 alt üniteleri ile hücre membranında ve sitoplazmasında etkileşen proteinler ko-immunopresipitasyon sonrası karşılaştırmalı proteomik ve biyoenformatik analizler ile belirlenecektir. Belirlenen proteinler ko-immunopresipitasyon ile konfirme edilip, etkileşmenin hücre içi lokalizasyonları konfokal mikroskop ile analiz edilecektir. Ayrıca iskemik kalpte pompa aktivitesinin ve hücre içi ATP düzeylerinin HIF ler aracılığı ile nasıl düzenlendiği ile ilgili bilgiler de edinilecektir.
Proje Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı’nda, Dr. Emel Baloğlu yönetiminde ve yürütücülüğünde 36 ayda gerçekleştirilecektir. Projemiz multidisipliner olup, kendi alanlarında uzman olan Biyoenformatik, Biyofizik, Biyokimya, Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümlerinden oluşan bir ekip ile yürütülecektir.
Projemiz bir yüksek lisans ve bir doktora öğrencisinin tez konusu olacağından genç bilim insanı yetiştirme potansiyeli vardır. Projemizden elde edilen sonuçlar yüksek etkili bilimsel dergilerde yayımlanacak, uluslararası ve ulusal kongrelerde, seminerlerde sunulacaktır. Elde edeceğimiz veriler ileride yapmayı planladığımız in-vivo kalp hastalığı modellerinde de test edilecektir.