Nörotrofinler merkezi sinir sisteminde çoğalma, farklılaşma, miyelinasyon,
sinaptik plastisite, aksonal büyüme, sağkalım gibi farklı işlevlerden sorumlu
biyolojik faktörlerdir. Bu büyüme faktörleri işlevlerini tropomiyozin reseptör kinaz
ailesine ait TrkA, TrkB ve TrkC olarak bilinen 3 farklı reseptör üzerinden
gerçekleştirirler. Beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF), sinir sisteminde
nöronların sağkalımı, sinapsların stabilizasyonunu, sinaptik fonksiyonun
sağlanması, nörogenez, öğrenme ve hafıza gibi çok önemli roller üstlenen, p75NTR
ve büyük oranda TrkB reseptörü üzerinden fizyolojik işlevlerini gerçekleştiren bir
nörotrofindir.
TrkB reseptörünün güçlü ve seçici bir agonisti olarak tanımlanan 7,8-
dihidroksiflavon (7,8-DHF) molekülü, BDNF’nin fizyolojik etkilerini taklit edebilen
bir molekül olarak tanımlanmış ve kanserden nörodejeneratif hastalıklara kadar
bir çok hastalık patolojisine karşı olumlu etkileri olduğu gösterilmiştir. 4'-
dimetilamino-7,8-dihidroksiflavon (4'-DMA-7,8-DHF) molekülü ise 7,8-DHF’e göre
daha potent olduğu düşünülen bir flavon türevidir. Her iki molekül de düşük
BDNF seviyeleri ile ilişkili fonksiyonel eksiklikleri etkili bir şekilde aşılabilecek
potansiyele sahiptirler. Ancak, ne 7,8-DHF için ne de 4'-DMA-7,8-DHF için kan ve
beyin omurilik sıvılarında eş zamanlı in vivo farmakokinetik özelliklerinin ve
teorik kimyasal aktivitelerinin araştırıldığı mevcut bir çalışmaya ulaşılamamıştır.
Bu amaçla planlanan bu tez çalışmasında 7,8-DHF ve 4'-DMA-7,8-DHF
maddelerinin sıçanlarda kan ve beyin omurilik sıvısındaki farmakokinetik
etkinliklerinin ve teorik kimyasal özelliklerinin araştırılması ve bu verilerin
karşılaştırılması amaçlanmaktadır.
Bu bağlamda 7,8-DHF ve 4’-DMA-7,8-DHF maddeleri Wistar albino sıçanlara
intraperitonel olarak uygulanmış ve belirlenen zaman aralıklarında sıçanlardan
iv
plazma örneği ve beyin omurilik sıvılarından mikrodiyalizatlar toplanmıştır.
Toplanan mikrodiyalizatlar ve plazmadan elde edilen örnekler LC/MS-MS metodu
ile yüksek hassasiyette ölçülmüştür. Teorik kimyasal analizler her iki molekülün
de enerji değerlerini hesaplayarak bu moleküllerin kararsız olduklarını,
dolayısıyla bağ yapmaya eğilimli olduklarını göstermiştir. Analitik bulgular ise
7,8-DHF molekülünün sistemik uygulandığında 4’-DMA-7,8-DHF molekülüne göre
daha iyi bir farmakokinetik profile sahip olduğunu göstermiştir. Analitik bulgular
ayrıca 7,8-DHF ve 4’-DMA-7,8-DHF moleküllerinin ilk geçiş etkisinden yüksek
oranda etkilendiğini ve enjeksiyondan sonra konsantrasyonlarının hızla
düştüğünü de ortaya koymuştur. Sonuç olarak hücre kültürü çalışmalarında TrkB
aktivasyonunu daha iyi sağladığı için 7,8-DHF’ten daha potent olduğu düşünülen
4’-DMA-7,8-DHF molekülünün, sistemik uygulanmasıyla daha iyi bir
farmakokinetik profil sergilemediği görülmüştür
Neurotrophins are biological factors responsible for different functions such
as proliferation, differentiation, myelination, synaptic plasticity, axonal growth,
survival in the central nervous system. Neurotrophins accomplish these functions
mainly through three different receptor types of the tyrosine-receptor kinase family
known as TrkA, TrkB and TrkC and depending on the alteration of trk receptor
function, there may onset or develop common neurodegenerative diseases. Brain derived neurotrophic factor (BDNF) is a neurotrophin which show its physiological
effects via p75NTR and its common receptor TrkB, so that plays crucial roles in the
nervous system such as survival of neurons, stabilization of synapses, providing
synaptic function, neurogenesis, learning and memory.
7,8-dihydroxyflavone (7,8-DHF), a plant-derived secondary metabolite, is a
potent and selective agonist of TrkB receptor that mimics these known beneficial
effects of BDNF. 7,8-DHF has thought to be shown therapeutic effects against
common neurological disorders and cancer. Recently, a methylated derivative of
7,8-DHF, 4'-dimethylamino-7,8-dihydroxyflavone (4'-DMA-7,8-DHF), is a flavone
derivate and thought to be more potent than 7,8-DHF. Both of these molecules are
potential agents that functional deficiencies associated with low levels of BDNF
can effectively be overcomed. However, studies investigating in vivo
pharmacokinetic properties or the theoretical chemical activities of 7,8-DHF or 4'-
DMA-7,8-DHF are yet to be published. The aim in this thesis project is to
investigate and compare the pharmacokinetic activities and chemical active
properties of 7,8-DHF and 4'-DMA-7,8-DHF in rat plasma and brain fluids.
For these purposes, 7,8-DHF and 4’-DMA-7,8-DHF were intraperitoneally
administrered to Wistar albino rats in a specific time order and then, blood and
cerebrospinal fluid samples were collected from each subject. Collected
vi
microdialysates and blood plasma samples were analyzed via high sensitivity
method, LC/MS-MS. Theoretical analysis has shown that both molecules are
unstable and tend to bond with high affinity by calculating the energy values of
both molecules. According to analytical findings, 7,8-DHF is more potent and has
a better pharmacokinetic profile compared to 4’-DMA-7,8-DHF molecule.
Additionally, pharmacokinetic analyses showed that these molecules were highly
affected by the first pass effect and their concentrations have decreased
significantly after injection. As a result, in contrast to the cell culture studies
showing that 4’-DMA-7,8-DHF molecule is more potent than 7,8-DHF due to its
ability of TrkB activation, these analyses showed that systematic administration
of 4’-DMA-7,8-DHF molecule did not provide a more potent pharmacokinetic profile
when compared to 7,8-DHF
