Ratlarda status epileptikus sonrası sinaptik plastisite ve davranış, öğrenme, hafızanın değerlendirilmesi

Abstract

Amaç:Çalışmada yavru sıçanlara status epileptikus(SE) sonrası açık alan ve morris sulabirenti testi uygulanarak kognitif, davranış değişikliklerinin incelenmesi ve SE sonrası sinaptik plastisite gen ekspresyonundaki değişikliklerin değerlendirilmesi amaçlanmıştırGereç ve Yöntem: 30 adet yavru(12 günlük) sıçan çalışmaya alındı. Çalışmaya dahil edilensıçanlar kontrol ve status epileptikus grubu olmak üzere iki gruba ayrıldı. Deney gruplarına(12.günlük) pentilentetrazol(PTZ) ile SE oluşturuldu. Kontrol grubu; erişkin kontrol (n=7) ve yavru kontrol (n=7) grubu olarak, status epileptikus grubu ise erişkin status epileptikus (n=8) ve yavru status epileptikus (n=8) grubu olarak gruplara ayrıldı.Yavru (22 günlük) olan deney ve kontrol grubundaki sıçanlarda sinaptik plastisiteyi değerlendirmek amacıyla davranışsal testler uygulanmadan, erişkin(72 günlük) sıçanlara açık alan ve morris su labirenti testi uygulandıktansonra Erciyes Üniversitesi Genom ve Kök Hücre Merkezi'inde hipokampustan doku örnekleri hazırlanarak sinaptik plasitisite gen ekspresyonları değerlendirildi ve gruplar birbirleriyle karşılaştırıldı.Bulgular: SE sonrası erişkin sıçanlarda yapılan hafıza, öğrenme ve belleği değerlendiren davranışsal testlerde deney ve kontrol grubu arasında istatistiksel anlamlı fark izlenmedi. SE sonrası sinaptik plastisite genlerinin ekspresyonu değerlendirildiğinde: yavru sıçanlarda kontrol ve deney grupları arasında ARC, BDNF, MAPK1, NR4A1, PPP3CA, RGS2, TNF gen ekspresyonlarında istatistiksel olarak anlamlı fark saptanırken; erişkin sıçanlarda kontrol grubu ve deney grubu arasında ADCY8, BDNF, EGR4, KIF17 gen ekspresyonlarında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı.Sonuç:Çalışmamızda PTZ ile indüklenen SE sonrası davranış testlerinde anlamlı bozulma izlenmemesine rağmen, moleküler düzeyde öğrenme-bellek ve sinaptik plastisite rol oynayan gen ekspresyonlarında anlamlı farklılık izlendi. Tüm bunlar SE sonrası klinik olarak davranış, öğrenme-bellekte bozulma olmadan, gen ekspresyonu düzeydeki bozulmanın klinikten çok önceleri olduğunu kanıtlar niteliktedir. SE sonrası sinaptik plastisite gen ekspresyonlarında saptadığımız farklılıklar, epileptogenez de yadsınamaz rolü olan sinaptik plastisitenin hangi basamakları üzerinde sorun olabileceğini göstermekte ve geleceğe ışık tutmaktadır. Bulgularımız değerlendirildiğinde çalışmamızdaki gen ekspresyon ürünlerinin potansiyel biyoişaretleyici olabileceği düşünülebilir ancak epileptogenez dinamik bir süreçtir ve tek bir mekanizmayla açıklanamaz. Gelecekte epileptogeneze yönelik yeni çalışmaların yapılması ve bizim ekspresyonlarında farklılık saptadığımız genlere spesifik çalışmaların dizayn edilmesi epilepside sinaptik plastisiteyi ve epileptogenezi daha iyi aydınlatacaktır.

Aim: The aim of the study was to evaluate the cognitive, behavioral changes and changes in synaptic plasticity gene expression after status epilepticus (SE) by applying open area and morris water maze test to the immature rats after SE.Material and Method: 30 immatur rats (12 days old) were taken to the study. The rats that were included in the study were divided into two groups, the control group and the status epilepticus group. SEs were formed with pentylenetetrazole (PTZ) in the experimental groups (day 12). The control group was divided into adult control group (n = 7) and control group (n = 7) and status epilepticus group as matur status epilepticus (n = 8) and immatur status epilepticus group (n = 8). After applying the open field and morris water maze test to adult (72 days old) rats before behavioral tests were performed to evaluate synaptic plasticity in the experimental and control group rats with a test (22 days old) group, hippopotamus tissue samples were prepared at Erciyes University Genome and Stem Cell Center and synaptic placitis gene expressions were evaluated groups were compared to each other.Results: There was no statistically significant difference between experimental and control groups in behavioral tests evaluating memory, learning and memory in adult rats after SE. When the expression of synaptic plasticity genes after SE was evaluated, there was a statistically significant difference in the expression of ARC, BDNF, MAPK1, NR4A1, PPP3CA, RGS2, TNF genes among control and experimental groups in baby rats; a statistically significant difference was found in ADCY8, BDNF, EGR4, KIF17 gene expressions between control group and experimental group in adult rats.Conclusion: Although there was no significant deterioration in PTZ-induced post-SE behavioral tests in our study, there was a significant difference in gene expressions involving learning-memory and synaptic plasticity at the molecular level. All this proves that clinically behavior after SE does not deteriorate learning-memory, but that the gene expression level deterioration is a clinically significant preexisting. Differences that we determined in synaptic plasticity gene expressions after SE demonstrate which steps of synaptic plasticity may have an undeniable role in epileptogenesis and shed light on the future. When our findings are evaluated, it can be assumed that the gene expression products of our study may be potential biomarkers, but epileptogenesis is a dynamic process and can not be explained by a single mechanism. Future studies on epileptogenesis and designing gene-specific studies in which we identify differences in our expressions will better illuminate epileptic synaptic plasticity and epileptogenesis.