Fakültemizde Yürütülen TÜBİTAK Projeleri
Lisansüstü EğitimÖğrenciler İçin
DergilerMezunlarEmekli Öğretim ÜyeleriDuyurularİletişim
1) Proje Başlığı: Derinlik Sıçraması Sırasında Gerilme Kısalma Döngüsünü Etkileyen Faktörlerin İncelenmesi
Proje Yürütücüsü: Doç. Dr. Alpan Cinemre. (Hacettepe Üniversitesi Spor Bilimleri Fakültesi-Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü-Hareket ve Antrenman ABD.)
Araştırmacılar: Doç. Dr. Pınar Arpınar Avşar. (Hacettepe Üniversitesi Spor Bilimleri Fakültesi-Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü-Spor Biyomekaniği ve Motor Kontrol ABD.)
Doç Dr. Adalet Elçin Yıldız (Tıp Fakültesi-Radyoloji ABD)
Dr. Öğr. Üyesi Hüseyin Çelik. (Hacettepe Üniversitesi Spor Bilimleri Fakültesi-Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü-Spor Biyomekaniği ve Motor Kontrol ABD.)
Öğrt. Gör. Dr. Hande Konşuk Ünlü (Hacettepe Üniversitesi-Halk Sağlığı Enstitüsü)
Bursiyer: Arş. Gör. Uzm. Evrim Ünver (Hacettepe Üniversitesi Spor Bilimleri Fakültesi-Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü-Hareket ve Antrenman ABD.)
2) Proje Başlığı: Tüm Vücut Titreşiminin Kullanmamaya Bağlı İskelet Kası Atrofisinin Önlenmesindeki Rolü
Proje Yürütücüsü: Dr. Öğr. Üyesi Şenay AKIN (Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü, Egzersiz ve Spor Fizyolojisi Anabilim Dalı)
Yardımcı Araştırmacılar: Prof. Dr. Haydar Demirel, Doç. Dr. Nazan Koşar
Projede görevli lisansüstü öğrenciler: Öğr.Gör. İbrahim Türkel, Arş. Gör. Berkay Özerkliğ
PROJE İLE İLGİLİ KISA BİLGİ:
İnsan vücut ağırlığının %40-45’ini oluşturan iskelet kasları, kuvvet üretimi, hareket ve nefes alma yanı sıra; glisemik kontrol, metabolik genlerin regülasyonu ve metabolik homeostazın sağlanmasında da kritik görevler üstlenmektedir. İskelet kasında normal koşullarda oldukça stabil olan miyofibriler protein yapım/yıkım dengesi, çeşitli fizyolojik ve patolojik koşullara uyum sağlamak için pozitif ya da negatif yönde değişebilmektedir. Kaşeksiye yol açan çeşitli hastalıklar ve yaşlanmaya bağlı görülen sarkopeni yanında, genel olarak “kullanmama” olarak tanımlanan ve mekanik yükün veya nöral aktivasyonun ortadan kalktığı ya da azaldığı; denervasyon, spor yaralanmaları veya ortopedik problemler nedeni ile belirli bir ekstremitenin alçı veya atel yolu ile immobilizasyonu, hastalıklar veya yoğun bakım sürecinin gerektirdiği uzun yatak istirahati ile sedanter yaşam tarzı ve fiziksel inaktivite iskelet kası atrofisine neden olur.
Kullanmamaya bağlı atrofi sürecinde; iskelet kası protein kaybı, kas lifi fenotipinde yavaştan hızlıya doğru dönüşüm ve mitokondri konsantrasyonunda azalma söz konusu olur. Bütün bu değişimler, kas kuvveti ve dayanıklılığında gerileme, yaşam kalitesinde azalma gibi fonksiyon kayıplarına ek olarak; insulin direnci ve tip 2 diyabet gibi metabolik sorunlara yol açmakta, morbidite ve mortaliteyi arttırmakta, hastalıklar sonrası toparlanma sürecini uzatarak sağlık sistemine ciddi bir ekonomik yük oluşturmaktadır.
İskelet kası atrofisinin önlenmesi ve tedavisine yönelik potansiyel stratejilerin geliştirilmesi özel bir önem taşımasına rağmen henüz bu konuda bilinen başarılı bir yöntem mevcut değildir. Direnç egzersizlerinin etkinliği moleküler düzeyde gösterilmiş olsa da, mekanik yükün arttırılmasına dayanan bu uygulamanın, yaşlı veya direnç egzersizi yapmanın risk oluşturduğu bireyler ile uzun süreli yatak istirahati yapmak durumunda kalan ya da bir veya daha fazla ekstremitesi immobilize edilmiş kişilerde uygulanabilmesi mümkün değildir. Son yıllarda tüm vücut titreşiminin (TVT) nöromusküler adaptasyonlar yolu ile direnç egzersizlerine benzer bir şekilde kasın ürettiği kuvvet ve dayanıklılıkta artış meydana getirdiği bildirilmiştir. TVT’nin kullanmama atrofisi üzerine etkisi net olarak ortaya konmamış olsa da, sağlıklı bireylerde gerçekleştirilen 60 günlük yatak istirahati süresince direnç egzersizleri ile birlikte titreşim uygulamasının soleus kas atrofisini ve iskelet kas lifinde yavaş fenotipten hızlıya doğru dönüşümü önlemesi, immobilizasyon veya kullanmama süresi içerisinde TVT uygulamasının kas kütle ve fonksiyonunun korunmasında etkili olabileceğini düşündürmektedir. Bununla birlikte TVT’nin iskelet kası protein sentez ve yıkımına ilişkin sinyal yolaklarına nasıl etki ettiği, dolayısı ile olası etkilerinin moleküler düzeyde nasıl gerçekleştiği konusunda net bir bilgi bulunmamaktadır. Laboratuvarımızda yaptığımız çalışmalardan elde ettiğimiz bulgular bize “kullanmama” süresince TVT uygulamasının iskelet kası atrofisini önleyebileceği konusunda moleküler düzeyde bazı ipuçları vermektedir. Örneğin übikitin-protozom sisteminde degradasyon hızını belirleyen MAFbx ve MuRF1 düzeyleri, iki haftalık bilateral alçı yolu ile oluşturduğumuz immobilizasyon sonunda beklendiği gibi yükselmiştir (p<0,05). Diğer yandan, immobilizasyonu takip eden bir haftalık remobilizasyon MAFbx ve MuRF1 düzeylerinde bir düşüşe yol açmazken; remobilizasyon döneminde TVT uygulaması, her iki molekülün de protein ekspresyonunda azalmayla sonuçlanmıştır (p<0,05). Söz konusu bulgular, immobilizasyon sürecinde TVT uygulaması yapılamadığından sadece toparlanma dönemi için doğrudan bir fikir vermekle birlikte, “kullanmama” sürecinde TVT uygulamasının iskelet kasında oluşan atrofiyi önlenmesinde, özellikle protein degredasyonuna ilişkin sinyal yolaklarını baskılayarak etkili olabileceğine düşündürmektedir.
Bu projede daraltılmış kafeslerde tutularak bir ve dört hafta olmak üzere iki farklı sürede immobilize edilen sıçanlarda ortaya çıkan kas atrofisinin önlenmesinde düzenli olarak TVT uygulamasının etkili olup olmayacağı araştırılmaktadır. Bu çerçevede soleus ve medial gastroknemius kasında, kas protein sentezinde rol alan IGF-1 Akt-mTOR yolağı ile kas protein yıkımında rol alan ubikütin-proteozom, kalpan, kaspaz ve miyostatin sinyal yolağında görevli moleküllerin gen ve protein ekspresyonları ile kas atrofisinde içerilen bazı enzimlerin aktivasyonlarının değerlendirileceği projede iskelet kas lifi fenotipindeki değişiklikler immünohistokimya ve miyozin ağırzincir izoformları da SDS-PAGE ile belirlenecektir.
TÜBİTAK 1002 Projeleri
1) Proje Başlığı: Egzersizle İndüklenen Hsp72’nin Glukokortikoidin Yol Açtığı iskelet Kası Atrofisini Önlemedeki Etkisi
Proje Yürütücüsü: Prof. Dr. Haydar Demirel (Egzersiz ve Spor Bilimleri Bölümü, Egzersiz ve Spor Fizyolojisi Anabilim Dalı)
Yardımcı Araştırmacılar: Dr. Öğr. Üyesi Şenay AKIN, Prof. Dr. Bülent Okan YILDIZ
İskelet kaslarının kaybı insülin direnci, tip II diyabet, kronik inflamasyon gibi çok sayıda patolojik koşula zemin hazırlayarak yaşam kalitesinin düşürmekte, morbitide ve mortalitede artışa neden olmaktadır. Glukokortikoidlerin (GC), gerek stres altındaki organizmada endojen olarak salınması, gerekse immünosupresif ve antienflamatuar etkisi nedeni ile astım, allerji, kronik obstuktif akciğer hastalığı, septik şok, inflamatuvar barsak hastalıkları, romatoid artirit ve otoimmün hastalıklar başta olmak üzere çok sayıda hastalığın tedavisinde eksojen olarak kullanılması sebebi ile iskelet kası atrofisine yol açan nedenler arasında ayrı bir yeri vardır. Egzersizin glukokortikoidle indüklenen kas atrofisini nasıl geri çevirdiği tam olarak aydınlatılmamış olmamakla birlikte, direnç egzersizlerinin fleksör hallusis longus kasında protein sentezi ve yıkımında rol oynayan Akt, mTOR, p70S6K, MuRF-1 ve MAFbx gibi anahtar moleküllerin regülasyonunu sağladığı bildirilmiştir (Krug et al. 2016; Macedo et al. 2014). Literatür bulguları ve kendi çalışmalarımızdan elde ettiğimiz sonuçlar, bu moleküllerin regülasyonunda egzersizle indüklenen sıcak şoku proteini 72’nin (Hsp72) temel görev üstlendiğini düşündürmektedir. Bu çalışmada aynı egzersiz protokolü uygulandığı halde Hsp72 indüklenmesinin engellendiği koşullar oluşturularak dekzametazonla oluşan kas atrofisinin Hsp72 üzerinden gerçekleştirildiği hipotezi test edilecektir. GC’lerin kas atrofisini özellikle tip2 kas liflerinin yoğun olduğu kaslarda göstermesi nedeni ile EDL ve Plantaris kaslarında immünohistokimya ile kas lifi tiplemesi ve SDS_PAGE ile MHC izoformları dağılımı belirlenerek kas lifi atrfosi ve fenotipi saptanacaktır. Ayrıca iskelet kası sitozolik ve çekirdek fraksiyonlarında kas atrofisinde rol alan ilgili moleküller ve Hsp72 düzeyleri western blot yöntemi ile saptanarak Hsp72 indüklenmesinin ilgili moleküllerin regülasyonunda oynadığı rol belirlenecektir.