In-vitro Effect of Melatonin on Ht-22 Cells in Neurodegenerative Disease Model

Abstract

Bir epifiz bezi hormonu olan melatonin, nöroprotektif etkilere sahip olup potansiyel olarak Alzheimer ve Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif bozuklukların tedavisinde kullanılabilmektedir. Nörodejeneratif bozuklukların patojenik koşulları genellikle glutamat gibi toksik maddelerin kullanıldığı in vitro çalışmalarda simüle edilmektedir. Glutamat, protein sentezi için gerekli olan bir amino asittir ve beyindeki en sık görülen nörotransmiterdir. Nöral hücrelerde aşırı glutamat sentezi eksitotoksisiteye, oksidatif strese ve nöron ölümüne neden olmaktadır. Bu çalışma, HT-22 hipokampus hücre hattında glutamat kaynaklı nörodejenerasyona karşı melatoninin nöroprotektif özelliklerini incelemektedir. HT-22 hipokampus sinir hücreleri, nöroprotektif olarak melatonine ve sitotoksik olarak glutamata maruz bırakıldı. Etkili dozlar için, IC50 değerleri ve hücre canlılığı MTT analizleri kullanılarak belirlendi. HT-22 hipokampal sinir hücreleri üç tekrarlı şekilde, 96 kuyucuklu plakaya ekildi ve optimizasyon için çeşitli zamanlarda (24-48-72 saat) farklı melatonin konsantrasyonları kullanılarak inkübasyona bırakıldı. Ayrıca, glutamatın toksisite dozu 24, 48 ve 72 saat gibi farklı sürelerde değerlendirdi. Her madde için IC50 değerleri hesaplandı. Sonuçlar 570 nm absorbansta bir spektrofotometre kullanılarak analiz edildi. Glutamatın 2 mM ve daha yüksek konsantrasyonlarda kontrol grubuna kıyasla hücre canlılığını önemli ölçüde etkilediği bulundu ve toksisite etkisini gerçekleştirmek için 5 mM kullanıldı. Glutamat IC50 dozu 24 saat boyunca 2,465 mM'dir. Melatonin IC50 dozları ise 24, 48 ve 72. saatlerde sırasıyla 0,8399 mM, 0,48 mM ve 0,39 mM olarak bulundu. Sonuçlar melatoninin HT-22 sinir hücrelerinde glutamat toksisitesine karşı koruyucu etki gösterebileceğini gösterdi. Bu çalışmada sunulan kanıtlar, melatoninin HT-22 hücrelerinde hücre canlılığını etkileyen glutamat toksisitesine karşı nöroprotektif bir etki gösterdiğini güçlü bir şekilde ortaya koymaktadır.Melatonin, a pineal gland hormone, may have neuroprotective effects and potentially be used as a treatment for neurodegenerative disorders such as Alzheimer's and Parkinson's disease. The pathogenic circumstances of neurodegenerative disorders are usually simulated in in-vitro studies employing toxic substances such as glutamate. Glutamate is an amino acid required for protein synthesis and is the most frequent neurotransmitter in the brain. Excessive glutamate synthesis in the neural cells causes excitotoxicity, oxidative stress, and neuronal death. This study examined melatonin neuroprotective properties against glutamate-induced neurodegeneration in the HT-22 hippocampus cell line. The HT-22 hippocampus neural cells were exposed to melatonin as neuroprotective and glutamate as cytotoxic. IC50 values and cell viability using an MTT assay were used to determine the effective doses. Three replicates of HT-22 hippocampal neural cells were seeded in a 96-well plate and incubated with different concentrations of melatonin at various times (24- 48 –72 h) for optimization. In addition, the study assessed the toxicity dose of glutamate at different durations, 24, 48, and 72 hours. IC50 values were calculated for each substance. Results were analyzed using a spectrophotometer at 570 nm absorbance. It is found that glutamate significantly affects cell viability compared to the control group at 2 mM concentrations and higher; 5 mM was used to perform its toxicity effect. The glutamate IC50 is 2.465 mM during 24 hours. The melatonin IC50 was calculated at 24, 48, and 72 hours as 0.8399 mM, 0.48 mM, and 0.39 mM, respectively. The results demonstrated that melatonin might exhibit a protective effect against glutamate toxicity in HT-22 neural cells. The evidence presented in this study strongly suggests that melatonin displays a neuroprotective effect against glutamate toxicity in HT-22 cells, which impacts cell viability.