AlCl3’ün neden olduğu nörodejenerasyona karşı berberin’in nöroprotektif etkisinin in vivo olarak araştırılması

Abstract

Alüminyum (Al), yerkabuğunda en bol bulunan üçüncü metal olup, yaygın kullanım alanı nedeniyle içinde bulunduğumuz dönem "alüminyum çağı" olarak adlandırılmaktadır. Alüminyumun kan-beyin bariyerini geçebilen bir nörotoksin olduğu ve beyin dokusunda yüksek düzeyde birikebildiği bilinmektedir. Son dönemde yapılan araştırmalarda, Alzheimer hastalığı, otizm ve epilepsi tanılı bireylerin beyin dokularında artmış Al seviyeleri tespit edilmiştir. Berberin (BBR), Berberidaceae familyasına ait Berberis vulgaris türünden elde edilen bir alkaloid olup, kan-beyin bariyerini geçebilme kapasitesine sahiptir. Berberin’in antienflamatuar, antioksidan, antitümör özellikleri gösterilmiş; diyabet, kardiyovasküler hastalıklar, enfeksiyonlar ve Alzheimer hastalığı gibi çeşitli klinik durumlarda terapötik potansiyele sahip olduğu bildirilmiştir. Ayrıca asetilkolinesteraz inhibitörlüğü ve amiloid-β birikimi üzerine etkileri nedeniyle Alzheimer tedavisinde umut verici bir ajan olarak değerlendirilmektedir. AlCl3‘ün nörodejeneratif etkinliğinin sineklerin lokomotor yeteneklerinde, öğrenme peformanslarında, koku alabilme yeteneklerinde ve yaşam sürelerinde olumsuz etkiler yaratabileceği düşünülmüştür. Bu nedenle çalışmamızda, AlCl3 ile oluşturulan nörodejeneratif modele karşı berberinin olası nöroprotektif etkileri in vivo (Drosophila melanogaster) olarak incelenmiştir. AlCl3 uygulanan D. melanogaster bireylerin lokomotor aktivitelerini araştırmak için Negatif Jeotaksi Climbing testi, öğrenme performansını araştırmak için kaçınmacı fototaksi baskılaması (APS) Testi, koku alma kapasitelerini ölçmek için Y Labirent Testi ve yaşam sürelerini araştırmak için Ömür Uzunluğu Testi gerçekleştirilmiştir. AlCl3’ün tüm bu parametreleri anlamlı bir şekilde düşürdüğü belirlenirken Berberin uygulamasının söz konusu parametrelerde iyileşme sağlayarak nöroprotektif etki gösterdiği belirlenmiştir.Berberine (BBR), an isoquinoline alkaloid derived from Berberis vulgaris of the Berberidaceae family, is known for its ability to cross the BBB and has demonstrated therapeutic potential in neurological disorders. BBR exhibits anti-inflammatory, antioxidant, antitumor properties and has been reported to be effective in treating diabetes, cardiovascular diseases, infections, and Alzheimer’s disease. Its ability to inhibit acetylcholinesterase and modulate amyloid-β aggregation further supports its potential use in the treatment of Alzheimer’s disease. Additionally, it has shown efficacy in psychiatric disorders such as depression, anxiety, and schizophrenia. It has been hypothesised that AlCl3 may exert deleterious effects on the locomotor abilities, learning performance, olfactory abilities, and lifespan of flies, attributable to its neurodegenerative activity. The present study therefore investigates the potential neuroprotective effects of berberine against the neurodegenerative model induced by AlCl3 in vivo (Drosophila melanogaster). In order to investigate the locomotor activity of D. melanogaster individuals treated with AlCl3, the Negative Geotaxis Climbing test was performed; to investigate learning performance, the Aversive Phototaxis Suppression (APS) test was conducted; to measure olfactory capacity, the Y Maze test was performed; and to investigate lifespan, the Lifespan test was carried out. While AlCl3 was found to significantly reduce all these parameters, administration of berberin was found to improve these parameters, thereby demonstrating a neuroprotective effect.