Streptozotosin ile oluşturulan diabetin inflamazom aracılı nöroinflamasyon ve hipokampal öğrenme üzerine etkisi

Abstract

Diabetes Mellitus öğrenme ve hafıza bozukluğu ile birliktedir. Nöroinflamasyon sitokinlerin yapımını içeren diyabetin patofizyolojik bir işaretidir. Nitratif hasarın diyabetin patofizyolojik mekanizmasında yer aldığı ileri sürülmektedir. Nod-benzeri reseptör pirin domain inflamazomlar IL-1β ve IL-18 yapımı ile inflamatuar cevabın gelişiminde önemlidir. Çalışmamızda diyabetin sebep olduğu öğrenme bozuklukların oluşumunda oksidatif stresin etkisini ve inflamasyonun rolünü araştırdık. Bu amaçla diyabetik sıçanların hipokampüsünde nitrotirozin, NLRP3 ve IL-1β düzeylerini inceledik. Çalışmamızda 24 adet yetişkin erkek Wistar-Albino cinsi sıçan kullanıldı. Deney hayvanları; 1) normoglisemik kontrol (n:12), 2) diyabetik kontrol (n:12) şekilde 2 ana gruba ayrılmıştır. Diyabetik gruptaki hayvanlara intraperitoneal yoldan 60 mg/kg tek doz streptozotosin uygulamasıyla diyabet oluşturuldu. Hayvanlar feda edilene kadar vücut ağırlıkları ve kan glukoz düzeyleri ölçüldü. Morris su labirenti sıçanların kognitif fonksiyonlarını değerlendirmek için kullanıldı. Hipokampüs dokusunda nitrotirozin, NLRP3 inflamazomu ve IL-1β düzeyleri ELISA yöntemiyle ölçüldü. İstatistiksel değerlendirme Mann Whitney U testi ile yapıldı. 4 hafta sonunda diyabetik sıçanların vücut ağırlığı anlamlı şekilde azalmış, kan glukoz düzeyleri anlamlı derecede artmış bulundu. NLRP3 ve nitrotirozin seviyelerinin diyabetik sıçanların hipokampüslerinde arttığı bulundu. Diyabet ile hipokampal IL-1β düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı değişiklik saptanmadı. Morris su labirent testinde diyabetik hayvanlar kontrollerle karşılaştırıldığında saklı platformu bulmak için daha fazla zaman harcayarak öğrenmenin anlamlı olarak bozulduğunu göstermektedir ve bu bozulma 5.günde istatistiksel olarak anlamlıydı. Sonuçlarımız streptozotosin ile oluşturulan diyabetin muhtemelen hipokampüste NLRP3 seviyesini arttırarak ve nitrozatif stres oluşumu ile sıçanlarda öğrenme bozukluğuna neden olduğunu göstermektedir.

Diabets mellitus is associated with impaired learning and memory. Neuroinflammation is a pathophysiological hallmark of diabetes which include production of cytokines. It was suggested that nitrative injury has been implicated in the pathophysiologic mechanism of diabetes. Nod-like receptor family pyrin domain inflammasomes are important in the development of inflammatory response through production of IL-1β and IL-18. In our study, we investigated the effect of oxidative stress and the role of inflammation in the formation of learning disorders caused by diabetes. For this purpose, we examined the levels of nitrotyrosine, NLRP3 and IL-1β in the hippocampus of diabetic rats. In our study, 24 adult male Wistar-Albino rats were used. The experimental animals were divided into two groups: 1) normoglycemic control (n: 12), 2) diabetic control (n: 12). The rats in diabetic model were induced by single dose streptozotocin (60 mg/kg) intraperitoneal injection. Body weight and blood glucose were measured until euthanasia. Morris water maze was used to evaluate the cognitive function in rats. Nitrotyrosine, NLRP3 inflammation and IL-1β levels were measured by ELISA method in hippocampus tissue. Statistically analyses were performed by Mann Whitney U test. At the end of 4 weeks, the body weight of diabetic rats decreased and blood glucose levels were significantly increased. NLRP3 and nitrotyrosine levels were found to be increased in hippocampus of diabetic rats. There was no statsitical significance in the hippocampal IL-1β level with diabetes. In the Morris water maze, diabetic rats spent more time to find the submerged platform when compared with control rats, implying a significant impairment of learning, this impairment was found to be statistically signifcant at day 5. Our results indicate that streptozotocin induced diabetes causes learning impairment in rats probably by generating nitrosative stress and increasing NLRP3 level in the hippocampus.