Yapay apoptoz meydana getiren yöntemler ve yetersiz apoptozda tedavi stratejileri
a) Gen tedavisi (örneğin Bcl-2, cFLIP ve IAPS’yi hedef alanlar)
b) Smac/DIABLO taklitçileri veya IAP antagonistleri[18]
c) Fotodinamik tedavi
d) Recombinant TRAIL (bir ölüm reseptör ligandı)
e) PKB/Akt sinyalinin inhibisyonu
f) p53 aktivitesinin ortaya çıkmasına neden olan MDM2 inhibisyonu
Gen Tedavisi.
a) Anti-apoptotik Bcl-2: Antisense mRNA kullanılarak (18 bp’lik oligonükleotid antisense Bcl-2 mRNA=G-3139) inhibe edilir.
b) cFLIP ve IAPS antisensleriyle, SCID (severe combined immunodeficiency) fare modellerinde geliştirilen kanserlerde sitotoksik ilaçlarla birlikte başarılı sonuçlar alınmıştır.
Fotodinamik tedavi. Bir porphyrin bileşiği olan phthalocyanine-4 tümör hücresine verilir ve tümör hücresine yoğun ışık kaynağı uygulanır. Bu şekilde ortaya çıkan serbest oksijen radikalleri tümör hücresini apoptoza götürür. Reaktif oksijen türevleri mitokondri iç mebranlarını harab ederek mitokondriyal permeabiliteyi artırır. Bu da mitokondrilerin şişmesine ve sitokom-C’nin sitozomlardan serbest hale gelmesine yol açar. Sitokrom-C kaspaz aktivasyonuna neden olarak apoptozom oluşumu sağlanır.[16]
Recombinant TRAIL. Apoptozu aktive etmenin başka bir yolu da ölüm reseptörlerini stimüle etmektir. TRAIL, CD95L ve TNFa ile benzerlik gösteren bir ölüm reseptör ligandıdır. TRAIL bazı insan tümörlerinin fare modellerinde denenmiştir. TRAIL, CD95L ve TNFa kadar karaciğer toksisitesi ve kanamalara yol açmaz.[19]
PKB/Akt sinyalinin inhibisyonu. PKB/Akt inhibitörlerinden biri olan ‘wortmannin’, tümör süpresör geni olan PTEN’nin azalmasına bağlı PKB/Akt sinyalindeki artışı azaltır. Böylece, sitokrom-C’nin mitokondrilerden serbestleşmesini sağlayarak apoptozu hızlandırır.[20]
Aşırı apoptozun eşlik ettiği hastalıklar ve tedavi stratejileri
a) Nörodejenaratif hastalıklar: Parkinson hastalığı, amyotrofik lateral skleroz, Alzheimer hastalığı, Huntington hastalığı
b) AIDS (T-helper hücrelerinin aşırı apoptozu)
c) İskemiler
i) İnmenin neden olduğu serebral iskemi,
ii) Miyokard infarktüsünü takiben görülen kardiyak iskemi örnek gösterilebilir.
Parkinson hastalığı. Substantia nigrada’ki nöronlarda kayıp vardır ve mitokondrilerde hasar görülür. Bazı Parkinson hastalıkları kalıtsaldır ve anne tarafından kalıtımla geçer. PARP inhibitörleri Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılabilir.[21]
Amyotrofik lateral skleroz. Spinal motor nöronlar aşırı apoptoz nedeniyle kaybolarak azalır. Bu da hastayı paralizi ve ölüme götürür. Amyotrofik lateral skleroza olguların %25’inde Cu/Zn süperoksit dismutaz (SOD) geninde görülen mutasyon neden olur ve aşırı miktarda peroksinitrit (ONOO-) motor nöronlarda birikir (apoptozda Zn kaskadı). Bu aşırı peroksinitrit birikimi de proteinlerin nitrasyon/oksidasyonunu etkiler. Oluşan bu Zn kaskadı da kaspazları aktive eder ve motor nöronların apoptozuna yol açar.[17,22]
Alzheimer hastalığı. Amiloid prekürsör protein (APP) ve presenilinde mutasyon sonucu amiloid-b oluşumu artar. Amiloid-b apoptoza, nöron kaybına ve amiloid plakları oluşumuna neden olur. Amiloid-b nörotoksiktir. Diğer taraftan APP oksidatif stresi artırarak ölüm reseptörlerini etkiler ve apoptoz yapar. Aynı zamanda TNF-R1’i aktive eder. TNF-a sekresyonunu artırır ve mikrogliaya neden olur.[17,22]
Huntington hastalığı. Hip-1/Hippi heterodimeri prokaspaz-8’i uyarır. Kaspaz-8 de striatumdaki nöronların apoptozla kaybına neden olarak hastalık belirtilerini ortaya çıkarır.[23]
AIDS. HIV neden olur. HIV, CD4+T hücrelerini enfekte eder ve CD4 reseptörlerine bağlanarak hücre içine girer. HIV’in ‘Tat’ proteini CD95 reseptör ekspresyonunu artırır. Bu durum, CD4+T hücrelerinin CD95’e duyarlılığını artırarak aşırı apoptozla sonuçlanır. Apoptozu azaltma AIDS için bu nedenle potansiyel bir tedavi yöntemidir.[7,24]
Miyokard iskemisi. Kısmi koroner tıkanıklık angina pektorise, tam tıkanma ise akut miyokard infarktüsüne (AMİ) neden olur. Eğer kan akımı AMİ’nin başlangıcında çabuk düzeltilmezse fazla miktarda kardiyomiyosit ölümü meydana gelir. Kan akımının sağlanmasının da bazı sakıncaları vardır; bu durum da reperfüzyon hasarına neden olur. Yakın zamanlara kadar reperfüzyon hasarının nedeni bilinmiyordu ve kardiyomiyositlerin nekrozu sonucu olduğu düşünülüyordu. Şimdi reperfüzyon hasarında apoptozun rol oynadığı anlaşılmıştır. Tedavi apoptozu azaltmaya yönelmiş ve bu alanda bazı başarılar da elde edilmiştir. Akut miyokard infarktüsü sırasında iskemik miyokard dokusunda aşırı Bax ekspresyonu saptanmıştır. Antisens teknolojisiyle Bax inhibisyonu, apoptozu inhibe ederek kardiyomiyosit ölümünü azaltabilir.
Diğer bir strateji ise kaspaz aktivitesini inhibe ederek apoptozu azaltmaktır. Bir kaspaz inhibitörü olan z-VAD-fmk’nin hayvan modellerinde meydana getirilen miyokard infarktüsünde miyokardiyal reperfüzyon hasarını azalttığı gösterilmiştir. Apoptoza uğrayan hücrelerden çıkan phosphatidylserine’e annexin-V’yi bağlamak suretiyle, apoptoza uğrayan hücrelere floresans gösteren bir özellik kazandırılarak kaspaz inhibisyonunun faydaları, real-time direkt floresans mikroskobunda izlenebilmiştir. Ne yazık ki z-VAD-fmk reaktif oksijen türevlerini artırır ve yaygın toksisitelere neden olur. İnsülin benzeri büyüme faktörü-1 (IGF-1) infüzyonunun miyokard iskemili hayvan modellerinde apoptozu azalttığı gösterilmiştir. IGF–1 PKB/Akt sinyalini uyararak hücre sağkalım süresini artırır.[25]
Serebral iskemi. Özellikle endüstri toplumlarında ölüm ve sakatlıklara yol açar. İskemik sinir sistemi dokusundaki ölüm olaylarının sırası aşağıda tanımlanmıştır.
Kan akımında azalma ve oksijen eksikliği iskemi ile sonuçlanır. Birçok hücre nekrozla ölür. Nekroza uğrayan hücrelerin lizisi doku sıvısı içine K+ iyonları ve glutamat salgılar. Aşırı K+ iyonları konsantrasyonu membran depolarizasyonuna neden olur. Glutamatlar potasyum iyonları ile kombine olur ve N-metil-D-aspartat (NMDA) reseptör aktivasyonuna, bu da nöronların içine kalsiyum iyonu akışına yol açar.
Yüksek sitoplazmik kalsiyum iyon konsantrasyonları hücreler için toksiktir. Eksitotoksisite, serebral iskeminin hemen yakın çevresindeki hücrelerin ölümüne neden olur. Bu hücrelerin ölümünün bilhassa apoptoza bağlı olduğu düşünülmektedir.
Serebral iskeminin tedavisi. z-VAD-fmk’nin sıçan modellerinde kullanılması serebral iskemi nedeniyle oluşan beyin hasarını ve nöron kaybını azaltır. z-VAD-fmk, NMDA reseptörü antagonistleriyle birlikte kullanıldığında sonuçların daha başarılı olduğu hayvan modellerinde gösterilmiştir.[17]
Yukarıda bahsettiğimiz anti-apoptoz tedavilerin hepsi ayrı ayrı yararlı olabilir.
(Kaspaz inhibisyonu, PARP inhibisyonu, miyokard iskemisi için yukarıda bahsedilen PKB/Akt yolunun stimülasyonu, antisens teknolojisiyle Bax inhibisyonu, ANT antikorları gibi yukarıda bahsettiğimiz anti-apoptoz tedavilerin hepsi ayrı ayrı yararlı olabilir.
z-VAD-fmk gibi non-spesifik kaspaz inhibitörleri de geliştirilmiştir. Fakat, bunlar reaktif oksijen ürünlerinin aşırı üretimine neden olmakta ve toksisiteleri yararlarını gölgelemektedir.
Kaspazların spesifik inhibitörleri, örneğin kaspaz-1 (ICE inhibitörleri) romatoid artrit tedavisinde kullanılmaktadır. Bu tedavide rasyonalite, kaspaz aktivitesinden ziyade IL-1b miktarının azaltılmasıdır.[26]
Biyokimya
-
Serum Enzimlerini Tayin Yöntemleri
-
Fosfatazlar (Alkali fosfataz= ALP)
-
Transferazlar
-
Transaminazlar
-
Enzimlerin Görev, İşlev ve Özellikleri - Enzimlerin İsimlendirilmesi
-
Kanda Bilirubin
-
Serum Proteinleri
-
Fosfolipidler
-
Trigliseridler
-
Kolesterol Nedir?
-
Kan Lipitleri Nelerdir?
-
Kan Şekeri Nedir?
-
Araşidonik Asit (ARA) Nedir?
-
Lizozim enzimleri
-
Lizozim: İlk Antibiyotik