Modulasi isomer tokoferol terhadap pengekspresan gen dan mikroRNA yang berkait dengan pemprosesan app di dalam model in vitro penyakit alzheimer

Abstract

Penyakit Alzheimer (AD) merupakan sejenis gangguan neurodegeneratif dan suatu bentuk dementia yang paling umum. Neuropatologi AD dicirikan dengan pengumpulan luar biasa agregat protein tidak tepu intraneuron yang dikenali sebagai plak amiloid dan kusutan neurofibrilari ekstraselular yang terdapat di dalam otak, di mana kedua-duanya boleh menyebabkan kemerosotan neuron yang ekstensif. Antioksidan seperti tokoferol telah dikenalpasti sebagai agen terapeutik yang berpotensi bagi melengahkan progres AD yang disebabkan oleh penghasilan protein pelopor amyloid (APP) dan amiloid beta 42 (Aβ-42) yang tinggi. Tokoferol banyak dijumpai di dalam tumbuh-tumbuhan, di mana α-tokoferol merupakan isomer yang paling aktif secara biologinya dan banyak dikaji berbanding isomer tokoferol yang lain iaitu β-, γ-, and δ-tokoferol. Kajian ini bertujuan untuk mengenalpasti fungsi pengawalaturan isomer tokoferol terhadap pengekspresan gen dan mikroRNA (miRNA) yang terlibat dalam pemprosesan APP dalam model sel AD. Model sel SH-SY5Y tidak tertransfeksi, SH-SY5Y-APP WT, SH SY5Y-APP Swe and SH-SY5Y-APP Swe/Ind dikultur dan diberi perlakuan dengan isomer tokoferol (α-, β-, γ-, and δ-tokoferol) selama 24 jam. Beberapa parameter telah dikenalpasti seperti asai kebolehhidupan sel, penghasilan Aβ-42 dan pengekspresan gen dan protein APP bagi menentukan dos isomer tokoferol yang paling berkesan dalam meningkatkan kebolehhidupan sel di samping mengurangkan pengekspresan gen dan protein APP serta penghasilan Aβ-42. Selanjutnya, Asai Taqman™ Advanced miRNA digunakan untuk memprofilkan aras pengekspresan mikroRNA. Tindak balas rantai polimerase masa nyata (RT-PCR) kuantitatif digunakan untuk menentukan pengekspresan gen yang berkaitan dengan pemprosesan APP di dalam AD. Asai MTS menunjukkan isomer tokoferol meningkatkan kebolehhidupan sel pada dos tertentu. α Tokoferol meningkatkan kebolehhidupan sel pada 5 dan 100 µM, β-tokoferol pada 3 dan 80 µM, γ-tokoferol pada 5 dan 80 µM manakala δ-tokoferol pada 3 dan 100 µM. Perlakuan dengan α-tokoferol dan γ-tokoferol mengurangkan penghasilan Aβ-42 dan pengekspresan gen APP pada kedua-doa dos, maka perlakuan ini dipilih bagi kajian seterusnya. Perlakuan dengan isomer tokoferol tidak menunjukkan perubahan signifikan terhadap pengekspresan miR-29, miR-9, miR-107, miR-106 dan miR-101 bagi setiap jenis model sel. α-Tokoferol dan γ-tokoferol didapati mengurangkan pengekspresan gen BACE1, APH1B dan NCSTN, di samping meningkatkan pengekspresan gen SIRT1. Kesimpulannya, isomer tokoferol seperti α-tokoferol dan γ tokoferol berpotensi sebagai agen terapeutik bagi memperbaiki beban AD dengan mengubah pengekspresan gen yang terlibat dalam pemprosesan APP.