Nöropsikofarmakoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi - Nörokimya Laboratuvarı (NPFUAM – NKL), nörobilim alanında tematik bir üniversite vizyonuna sahip Üsküdar Üniversitesi’nde NPFUAM bünyesinde 2018 yılı başında kurulmuştur.
Dünyada nöropsikofarmakoloji alanında sayılı merkezlerden biri ve ülkemizde bu alandaki tek merkez olan NPFUAM bünyesindeki Nörokimya Laboratuvarı NPFUAM’ın vizyon ve amaçlarını benimseyip bir adım daha ileriye taşıyarak merkezi sinir sisteminde hem etiyolojik hem de farmakolojik amaçlarla nörokimyasal dengenin anlaşılması ve nörokimyasal sistemlerin memeli beyninde haritalandırılmasına odaklanmıştır.
Vizyon
Beyinde mikro düzeyden makro düzeye nörokimyasal dengeyi anlamak, yani tek hücre seviyesinde hücre içi moleküler yolaklar ile nöral işlevi ortaya çıkaran moleküler sistemlerden, nöronlar arasında iletişimi sağlayan nörotransmiterler ve bu nörotransmiterlerin beyinde oluşturdukları sistemlere kadar beyindeki kimyasal yapı ve işlevi anlamak NPFUAM NKL’nin temel vizyonunu oluşturur. Daha özelde ise, nörogelişimsel bozukluklarda ön plana çıkan bölgelerde ve alt sistemlerde nörokimyasal bir haritalandırma laboratuvarın odağını oluşturur.
Amaçlar
NPFUAM-NKL’nin temel amacı, Alzheimer, şizofreni, otizm, epilepsi, anksiyete, depresyon ve uyku bozuklukları gibi nöral bozuklukların kökenlerinin araştırılabilmesi ve farmakolojik uygulamaların geliştirilebilmesi için nörokimyasal mekanizmaların incelenmesidir.
NPFUAM-NKL’de yürütülen güncel çalışmaların odağını ise özelikle nörogelişimsel süreçler ve bu süreçlerle ilişkili bozukluklar oluşturmaktadır.
Yöntemler
NPFUAM-NKL’nin güncel çalışmalarını NPFUAM’da geliştirilen in vivo nöral bozukluk modelleri üzerinde yapılan çalışmalar oluşturmaktadır. Bu sayede, NPFUAM-NKL’de yapılan çalışmalar çeşitli davranışsal ve fizyolojik fenotiplerle ilişkilendirilerek incelenen bozukluklarda daha geniş bir resim sunmaktadır.
Laboratuvarda mevcut imkân ve uygulanan yöntemler:
- Fikse veya taze doku örneklerinden dondurulmuş kesit hazırlama,
- Temel histolojik boyamalar ile doku morfolojisi ve patoloji incelemeleri (Hematoksilin-Eozin, Nissl boyama vb.)
- İmmünohistokimya ile nörokimyasal belirteçlerin incelenmesi ve tüm beyinde haritalandırılması,
- İnce tabaka kromatogrifisi ile doku örneklerinden kimyasal içerik analizi
- Beyin kesitlerinde şeffaflaştırma ve tüm ekstrasellüler matriks izolasyonu
- İmmünositokimya ile hücre kültürü modellerindeki belirteçlerin incelenmesi
- Hesaplamalı sinirbilim ve biyoinformatik teknikleri ile deneysel sonuçlar üzerinden model üretilmesi
NPFUAM-NKL’de Yürütülen Güncel Çalışmalar
Uyku deprivasyonu modelinde davranışsal semptomlar ve yetişkin nörogenezinde oreksinerjik sistem
Destek: TÜBİTAK 3501 Kariyer Geliştirme Programı (117S353)
Proje Ekibi:
Yürütücü: Dr. Öğr. Üyesi Pınar Öz
Danışman: Prof. Dr. Tayfun Uzbay
Yüksek Lisans Öğrencileri: Gül Öncü, Seda Özdamar
Çalışmamızın ilk ayağını NPFUAM’da geliştirilen uyku deprivasyonu modeli ve davranışsal incelemeler, ikinci ayağını ise NPFUAM-NKL’de gerçekleştirilen immunohistokimyasal incelemeler oluşturmaktadır.
Yetişkin beyninde iki temel bölgede [subventriküler zon (SVZ) ve hipokampal subgranüler zon (SGZ)] yeni nöron üretiminin devam ettiği bilinmektedir. Yetişkin nöral kök hücrelerin çoğalma, farklılaşma ve göç davranışları uyku deprivasyonu ile bozulmaya uğrar ve uzun dönem bellekteki rolü de düşünüldüğünde SGZ ilgi çekici bir hedef bölge haline gelir. Yetmiş iki saatlik REM deprivasyonu modeli sıçanlarda psikotik bozuklukların modellenmesinde geçerliliği yaygın kabul görmüş bir modeldir.
Çalışmamızda, öncelikle sağlıklı sıçanlarda hipokampal yetişkin nörogenezindeki değişimler ile şizofreni gibi hastalıklarda bir endofenotip olarak kabul edilen ön uyaran aracılı inhibisyon (ÖUAİ) yanıtı arasındaki ilişki araştırılmaktadır. İkinci aşamada oreksinerjik sistemin bu ilişki üzerinde ne gibi bir etkisi olduğuna bakılmakta ve üçüncü aşamada ise uyku deprivasyonu- yetişkin nörogenezi- ÖUAİ üçgeninde oreksinerjik sistemin rolü incelenmektedir.
Nöral kök hücre kültürlerinde kullanılmak amacıyla sıçan hipokampusunda tüm ekstrasellüler matriks izolasyonu ile biyolojik kökenli iskele tasarımı
Proje Ekibi:
Yürütücü: Dr. Öğr. Üyesi Pınar Öz
Araştırmacı: Dr. Öğr. Üyesi Zeynep Kanlıdere
Lisans Öğrencisi: Nurdan Çam
Yetişkin hipokampusundan elde edilen primer nöral kök hücre kültürleri, bu ortamdaki nörogenez süreçlerini incelemek ve farmakolojik uygulamalar geliştirmek için önemli rol oynar. In vivo ortamda yetişkin nörogenezini düzenleyen mikroçevrenin fiziksel yapısının ve rehber biyobelirteçlerin izolasyonu ile hazırlanan üç boyutlu iskeleler in vitro ortamda süreçlerin incelenmesinde gerçeğe yakın bir çevre oluşturmakta kullanılabilir. Bu amaçla, hipokampal bölgeler öncelikli olmak üzere, çeşitli beyin bölgelerinden ve hem fikse hem de taze dokudan tüm ESM izolasyonu, karakterizasyonu ve in vitro test edilmesi üzerine NPFUAM NKL bünyesinde ilk preliminer çalışmalar 2018’de yapılmış olup, projelendirme aşamasına gelinmiştir. Çalışmalara devam edilmektedir.
NPFUAM-NKL’de İleriye Dönük Yapılması Amaçlanan Çalışmalar
Nörolojik hastalık ile bağlantılı genetik ve biyokimyasal faktörleri yani biyobelirteçleri tanımlamaya yönelik araştırmalar
NPFUAM bünyesinde sıçan ve farelerde geliştirilen
- Valproik asit ile indüklenen nörogelişimsel bozukluk modelleri
- 72 saat REM uyku bozukluğu modeli
- Zorunlu yüzme testi ile depresyon modeli
- Farmakolojik uygulamalar ile ÖUAİ bozukluğu modelleri
- Stereotaksik lezyon ve mikroenjeksiyon ile oluşturulan cerrahi modeller
- Bağımlılık modelleri
- Epilepsi modelleri
gibi in vivo modellerde nörotransmiter sistemleri ve genetik/epigenetik belirteçler üzerine detaylı araştırmalar planlanmaktadır.
Buna ek olarak,
• Laboratuvarımız insan çalışmalarına da kan veya doku örneklerinin detaylı nörokimyasal analizleri ile destek olabilecektir.
• In vitro ortamda geliştirilen hücresel modellerde de benzer nörokimyasal analizlerin gerçekleştirileceği çalışmalar planlanmaktadır.
• Reseptör-ligand etkileşimlerinin inceleneceği in silico araştırmalar ile geniş tabanlı veri bankalarından veya deneysel yöntemlerle elde edilen verilerin proteomik analizi üzerine de çalışmalar yapılması planlanmaktadır.
Nörolojik hastalıkları tedavi etmek amaçlı peptit ve oligonükleotit tabanlı ilaçların araştırılması
Peptit ve oligonükleotit tabanlı ilaçların başarılı olmasının önündeki engeller kan beyin bariyerini geçememeleri ve nükleazlar ile degrade olmalarıdır. Bizim amacımız, peptit ve oligonükleotitlerin kan beyin bariyerinden geçebilmeleri için kimyasal yapıları değiştirilmiş sentetik peptit ve oligonükleotitleri nörolojik araştırmalarda kullanmaktır.
Antisens oligonükleotit teknolojisi bir diğer araştırma alanımızdır. Antisens oligonükleotitler mRNA ile hibridize olup protein ekspresyonunu inhibe ederler. Kan beyin bariyerini geçebilen ve nükleazlara dirençli, kimyasal modifikasyonlar ile hazırlanmış yeni nesil antisens oligonükleotitleri nörolojik hastalıklar üzerinde araştırmayı amaçlıyoruz.
İletişim Laboratuvar Sorumlusu: Dr. Öğr. Üyesi Pınar Öz E-posta: pinar.oz@uskudar.edu.tr
