نقش كانال‌هاي كلسيمي TRPM7 و مسير PI3K/Akt kinase در اثر حفاظتي فاكتور رشد آندوتليوم عروقي در مدل سلولي بيماري آلزايمر القاء شده با بتا آميلوئيد

Involvement of TRPM7 calcium channels and PI3K/AKT kinase pathway in protective effect of vascular endothelial growth factor in amyloid beta-induced model of Alzheimer’s disease

مقدمه و هدف: بيماري آلزايمر، يك اختلال نورودژنراتيو پيش رونده است كه درآن مرگ نورون‌هاي قشر مغز و هيپوكامپ هدف اصلي دژنراسيون نوروني هستند. علاوه برفرضيه‌هاي تجمع بتا آميلوئيد خارج سلولي و توليد كلافه هاي رشته اي عصبي، يكي از عوامل موثر در پاتولوژي بيماري آلزايمر، آسيب عروقي در افراد سالخورده از جمله اختلال در عملكرد فاكتور رشد آندوتليال عروقي (Vascular Endothelial Growth Factor يا VEGF) است. مطالعه حاضر به منظور بررسي اثر پيش درمان مدل سلولي بيماري آلزايمر القا شده توسط Aβ با غلظت‌هاي مختلف VEGF انجام شد. مواد و روش‌ها: سلول هاي نوروبلاستماي انساني (SH-SY5Y) پس از كشت و پاساژ، در گروه‌هاي كنترل، كنترل پيش تيمار شده با غلظت هاي 5/0، 1، و 2 نانومولار VEGF ،بتا آميلوئيد، بتا آميلوئيد پيش تيمار شده با غلظت هاي 5/0، 1، و 2 نانومولار VEGF، بتا آميلوئيد پيش تيمار شده با موثرترين غلظت VEGF و آنتاگونيست كانال هاي TRPM7 (2-APB)، يا مهار كننده Akt بررسي شدند. براي بررسي بقاي سلول، از تست سنجش بقاي سلولي (MTT assay ) استفاده شد. نتايج: نتايج اين مطالعه نشان داد كه تيمار با بتا آميلوئيد، بقاي سلولي را بطور معني‌دار كاهش داد (001/0 >P)، پيش تيمار با VEGF بطور وابسته به غلظت و در حد معني‌دار موجب افزايش بقاي سلولي گرديد، و اين اثر سودمند در حضور آنتاگونيست كانال‌هاي TRPM7 يا مهار كننده Akt مشاهده نشد. نتيجه گيري: بطور كلي نتايج اين مطالعه نشان داد كه VEGF مي‌تواند از كاهش بقاي سلولي بر اثر بتا آميلوئيد جلوگيري نمايد و اثر سودمند آن از طريق كانالهاي TRPM7 و مسير سيگنالينگ PI3K/Akt انجام مي‌شود.

Background and Objective: Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder, in which cortical and hippocampus neurons death is the main target of neurodegeneration. In addition to extracellular beta amyloid accumulation and the production of neural tangles, one of effective factors in the pathology of Alzheimer's disease is vascular injury in the elderly including disturbance in vascular endothelial growth factor (VEGF) function. The present study was conducted to investigate the effect of pre-treatment with different concentrations of VEGF in a cellular model of Aβ-induced Alzheimer's disease. Materials and Methods: After culturing and passaging human neuroblastoma cells (SH-SY5Y), they were evaluated in control, control pretreated with different concentrations of VEGF (0.5, 1 and 2 nM), amyloid beta, amyloid beta with the same concentrations of VEGF, and amyloid beta pretreated with the most effective concentration of VEGF in addition to TRPM7 channels antagonist (2-APB) or AKT inhibitor. For assessment of cell viability, MTT assay was applied. Results: Findings of this study showed that amyloid beta significantly reduces cell viability (p<0.001), VEGF pretreatment significantly increases cell viability in a concentration-dependent manner, and this beneficial effect was not observed in the presence of TRPM7 channels antagonist or AKT inhibitor. Conclusion: It is concluded that VEGF could prevent amyloid beta-induced reduction of cell viability and its beneficial effect is mediated through TRPM7 channels and PI3K/Akt signaling.