Vitamin B1 (tiamin) eksikliğinin nörodejeneratif süreçlerin gelişimi ile ilişkili olabileceği uzun vadeli çalışmalarla doğrulanmıştır. Ancak, tiaminin yüksek nörotropik aktivitesinin altında yatan biyokimyasal mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Ayrıca, tiaminin koenzim işlevlerinin yanı sıra, özellikle nöronlar için önemli olabilecek non-koenzim aktivitelerinin de olduğu giderek daha fazla kanıtlanmaktadır. Bu araştırmada, tiaminin nöronlardaki etkilerinin hangi kısmının koenzim işlevine ve hangisinin non-koenzim aktivitesine bağlı olduğunu aydınlatmak amacıyla, tiamin ve türevi DMHT’nin sinaptosomlardaki belirli süreçler üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.
Araştırma, DMHT’nin sinaptosomların plazma membranındaki tiamin bağlanma bölgelerine tiaminle etkin bir şekilde rekabet edebildiğini ve tiamin pirofosfokinaz reaksiyonunda substrat olarak yer alabileceğini göstermiştir. Ayrıca, sıçan beyin sinaptosomları ile yapılan deneylerde, DMHT ve tiaminin piruvat dehidrojenaz kompleksi (PDC) aktivitesi ve radyolabelled [2-14C] piruvatın asetilkoline dahil edilmesi üzerindeki tek yönlü etkileri gözlemlenmiştir.
Koenzim ve Non-Koenzim Aktiviteleri
Tiamin ve DMHT’nin asetilkolin sentezi üzerindeki modülasyon etkileri, her iki bileşiğin de hücrelerde tiamin metabolizması enzimleri ile etkileşime girerek fosforile olabileceği ve PDC aktivitesi üzerinde düzenleyici enzimleri etkileyerek inhibitör/aktive edici bir etki (konsantrasyona bağlı olarak) gösterebileceğini öne sürerek açıklanabilir. Bu tür etkiler, tiamin ve DMHT’nin 5. pozisyonunda 2-hidroksietil substituent olmayan yapısal analoglarının varlığında gözlemlenmemiştir.
DMHT ve Plazma Membran Ca-ATPaz Aktivitesi
DMHT’nin plazma membran Ca-ATPazı üzerindeki etkisi, tiaminin etkisine benzer bulunmuştur. Aynı zamanda, DMHT’nin nöroblastoma hücrelerine karşı yüksek sitostatik aktivite gösterdiği belirlenmiştir.
Öğrenilebilir Çıkarımlar
• Tiamin eksikliği nörodejeneratif süreçlerin gelişiminde rol oynayabilir.
• DMHT, sinaptosomlarda tiaminle benzer etkilere sahiptir ve PDC aktivitesini modüle edebilir.
• DMHT, nöroblastoma hücrelerine karşı sitostatik aktivite göstermektedir.
• Tiamin ve DMHT’nin 2-hidroksietil substituent içermeyen analogları benzer etkiler göstermez.
Bu bulgular, tiaminin hem koenzim hem de non-koenzim aktivitelerinin nöronlar üzerindeki etkilerini anlamamıza katkıda bulunabilir ve nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde yeni yaklaşımlar geliştirilmesine ışık tutabilir.
Orijinal Makale: https://doi.org/10.1016/j.neuint.2024.105791
