Deneysel vasküler demans modelinde çevresel zenginleştirmesinin depresyon benzeri davranış ve beyin inflamatuar cevabı üzerine etkisi

Abstract

Kronik serebral hipoperfüzyon enerji metabolizması bozukluğu, protein sentezi anormallikleri, glial aktivasyon, apoptoz, oksidatif stres, nöronal hasar, inflamatuar cevap neden olur. Deneysel çalışmalarda çevresel zenginleştirmenin yaşlanma, Alzheimer hastalığı ve vasküler demans modellerinde yararlı etkiler gösterdiği saptanmıştır. Bu çalışmanın amacı, kronik serebral hipoperfüzyonda çevresel zenginleştirmenin nöroprotektif etkisini depresyon benzeri davranışı ve nöroiflamasyonu değerlendirerek belirlemektir. Çalışmamızda 30 adet erkek Wistar Albino cinsi sıçan kullanıldı. Sıçanlarda bilateral ortak karotid arter oklüzyonu ile kronik serebral hipoperfüzyon oluşturuldu. Çevresel zenginleştirme 4 hafta boyunca uygulandı. Hayvanlar; 1) Bir işlem yapılmayan standart kafeslerde barındırılan kontrol grubu (n:10), 2) Standart kafeslerde barındırılan kronik serebral hipoperfüzyon grubu (n:10), 3) 4 hafta boyunca çevresel zenginleştirmeye maruz bırakılan kronik serebral hipoperfüzyon +çevresel zenginleştirme grubu (n:10) olacak şekilde 3 gruba ayrıldı. Sükroz tercih testi ve zorlu yüzme testi depresyon benzeri davranışı değerlendirmek için kullanıldı. Hipokampüs ve kortekste BDNF, IL-1β ve kaspaz-1 düzeyleri ELİSA yöntemiyle ölçüldü. Gruplar arasındaki farklar Kruskal-Wallis ile ardından post-hoc Bonferroni testi ile gruplar içi farklılıklar değerlendirildi. Zorlu yüzme testinde hareketsizlik süresinin kronik serebral hipoperfüzyon grubunda arttığı ve çevresel zenginleştirme uygulaması ile azaldığı tespit edilmiştir. Hipokampüstaki BDNF seviyelerinin çevresel zenginleştirme uygulanan grupta kronik serebral hipoperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak arttığı tespit edildi. IL-1β ve kaspaz-1 düzeyleri kronik serebral hipoperfüzyon sonrası artarken, bu artış çevresel zenginleştirme ile azaltılabilmiştir. Sonuç olarak, çevresel zenginleştirme hipokampüsde inflamatuar yanıtı azaltarak BDNF yapımını koruyarak kronik serebral hipoperfüzyon sonrası depresif davranış azaltmada etkili olmuştur.

Chronic cerabral hypoperfusion causes energy metabolism disorder, protein synthesis abnormalities, glial activation, apoptosis, oxidative stres, neuronal damage, inflammatory response. Experimental studies, environmental enrichment haas been found to show beneficial effects on aging, Alzheimer's disease and vascular dementia models. The aim of the this study was to determine the neuroprotective effect of environmental enrichment in chronic cerabral hypoperfusion by evaluating depression-like behavior and neuroinflammation. In our study, 30 male Wistar Albino rats were used. Chronic cerabral hypoperfusion was induced by bilateral carotid artery occlusion. Environmental enrichment was done for 4 weeks. Animals are divided in three groups; 1) Control group housed in standard cages without any treatment (n:10), 2) Chronic cerabral hypoperfusion group, housed in standard cages (n:10), 3) Chronic cerabral hypoperfusion+environmental enrichment group which exposed to environmental enrichment for 4 weeks (n:10). The sucrose preference test and force swimming test were used to evaluate depression-like behavior. BDNF, IL-1β and caspase-1 levels in hippocampus and cortex were measured by ELİSA. The differences between the groups were evaluated by Kruskal-Wallis and post-hoc Bonferroni test. It was determined that the duration of immobility of chronic cerabral hypoperfusion group increased in force swimming test and decreased after environmental enrichment exposure. It was determined that BDNF levels in the hippocampus increased significantly in the environmental enrichment group compared to the chronic cerabral hypoperfusion group. The levels of caspase-1 and IL-1β increased by chronic cerabral hypoperfusion, this increase was reduced by environmental enrichment exposure. As a result, environmental enrichment was effective in reducing depressive behavior after chronic cerabral hypoperfusion by reducing inflammatory response and preserving BDNF level in the hippocampus.