Prenatal etanol uygulamasının corpus callosum oluşumunda rol oynayan kilit akson büyüme proteinlerinden GAP-43 ekspresyonu üzerine etkisi

Abstract

Corpus callosum (CC) beyinde iki serebral hemisferi birbirine bağlayan en geniş komissural yoldur. Corpus callosum'u oluşturan komissural aksonlar bir beyin hemisferindeki neokorteksin ilgili tabakalarındaki nöronlardan ve singulat korteksteki nöronlardan başlayıp karşı hemisferdeki hedef inervasyon noktalarına doğru oldukça uzun ve karmaşık bir yoldan geçmektedirler. Kallozal aksonlar bu yol boyunca hücre içi ve hücre dışı kaynaklı ipuçlarını takip ederek, bazı ara hedef bölgelere uğramakta ve buradaki etkileşimler sonucunda doğru yollarını bulmaktadırlar. Bu safhalardaki herhangi bir aksaklık CC anomalilerine sebep olabilmektedir. Aksonların doğru yönünü bulmada, hücre içi kaynaklı etkenlerden bir tanesi de akson terminallerindeki büyüme konilerinde eksprese edilen GAP-43 proteinidir. GAP-43 proteninin ekspresyonu, akson büyüme konilerinde bulunan filopodia ve lamellopodialarda aksonun uzamasında etkili olan F-actin'in modülasyonunu sağlamaktadır.Etanol, kullanımı bütün dünyada oldukça yaygın olan toksik bir ajandır. Hamilelik süresince alkol kullanan kadınların çocuklarında davranış bozukluğu ve nöropsikiatrik problemlere karşı yatkınlık olduğu bildirilmiştir. Etanolün CC'da agenezi veya disgenezi yaptığı bilinmektedir. Çalışmamızda, etanol uygulanmış ve uygulanmamış gebe ratlardan 17. embriyonik günde elde edilmiş fetüs beyinlerinde, etanolün CC oluşumu üzerine etkisi olup olmadığının, GAP-43 ekspresyon paterni değerlendirilerek, immunfloresan mikroskopi ile karşılaştırılmıştır. Etanol uygulanmış grupta, kontrol grubuna kıyasla CC oluşumunu sağlayan kallozal liflerin gelişiminin ve corpus callosum oluşumunun etanol uygulamasından olumsuz bir şekilde etkilendiği gösterilmiştir. Sonuç olarak etanolün CC oluşumunu etkilediği immunofloresan mikroskopi ile GAP-43 ekspresyon paterni değerlendirilerek gösterilmiştir.Anahtar sözcükler: Corpus callosum, etanol, GAP-43, rat, immunofloresan mikroskopi

Corpus callosum (CC) is the largest commissural pathway interconnecting the two cerebral hemispheres. Commissural axons which take origin from the neocortical and cingulate neurons and project to the innervation areas of the contralateral hemisphere have a long and complicated navigation. Along this navigation callosal axons find their correct path by following intracellular and extracellular cues and interactions at some relay stations. Any fault at these steps can cause CC anomalies. GAP-43, one of the proteins expressed on the growth cones of the axon terminals is effective in the correct pathfinding as an intracellular factor. Expression of GAP-43 modulates F-actin in the filopodia and lamellopodia which are extensions on the growth cones and necessary for axonal elongationEthanol is a toxic agent which is highly consumed worldwide. Predisposition to behavioral defects and neuropsychiatric problems were reported in children of women who consumed alcohol during pregnancy. Ethanol is known to cause agenesis and dysgenesis of CC. In the present study, possible effects of ethanol on CC formation were evaluated by GAP-43 expression pattern on the 17th embryonic day and compared in the ethanol treated and control groups by immunofluorescence microscopy. In the ethanol treated group development of callosal axons and CC formation were affected unfavorably in contrast to the control group. As a conclusion, unfavorable effects of ethanol were shown by evaluation of GAP-43 expression pattern via immunofluorecence microscopy.Key words: Corpus callosum, ethanol, GAP-43, rat, immunofluorescence microscopy