Eksojen BDNF (beyin kökenli nörotrofik faktör)`nin sıçan hipokampüsündeki ampa reseptör GluR1 altbirimine olası etkilerinin incelenmesi

Abstract

Gerçekleştirdiğimiz bu çalışmada, sıçanlarda eksojen olarak verilen BDNF'nin, hipokampal LTP sürecinde önemli rolleri bulunan AMPA reseptörleri üzerindeki uzun süreli etkisi araştırıldı. Long-Evans cinsi dişi sıçanlar Kontrol Grubu (KG, n=5) ve Deney Grubu (DG, n=5) olmak üzere 2 gruba ayrıldı. DG sıçanların sağ hipokampüslerine BDNF proteini (4 μg/gün), KG grubu sıçanlarınkine ise PBS (4 μg/gün), ozmotik minipompalar vasıtasıyla intrahipokampal olarak 7 gün boyunca verildi. Hafıza testi için Morris Su Tankı kullanıldı. Sol ve sağ hipokampal AMPA reseptör düzeyleri IHC yöntemle takip edildi. Hipokampal AMPA reseptör GluR1 alt biriminin IHC boyanma yoğunluk ve dağılımını göstermek için H-Skorlaması (HS) yapıldı. Davranış deneyi bulguları ve HS bulguları IBM SPSS Statistics 22 programı kullanılarak analiz edildi ve p≤0,05 olan değerler anlamlı olarak kabul edildi. Sonuç olarak Morris Su Tankı probe testlerinde DG grubu sıçanların, önceden gizli platformun bulunduğu üçgen kadranında geçirdikleri süreler, diğer kadranlarda geçirdikleri sürelere kıyasla anlamlı olarak yüksek bulundu (p<0,05). Buna karşın KG grubu sıçanların üçgen kadranında geçirdikleri süreler ile diğer kadranlarda geçirdikleri süreler arasında anlamlı farklılık gözlenmedi (p>0,05). BDNF proteini uygulamasının DG sıçanlarının sağ hipokampüslerinde, AMPA reseptör alt birimi GluR1 immünreaktivitesini şiddetli düzeyde arttırdığı (p≤0,001) ve bu artışın hücre membranına ilaveten hücre sitoplazmasında da görüldüğü tespit edildi. Ayrıca diğer gruplara kıyasla yine bu grubun sol hipokampüslerinde orta şiddetli tutulum gözlemlendi. Gerçekleştirdiğimiz bu çalışma, dişi sıçanlara uzun süreli verilen BDNF'nin, hipokampal AMPA reseptör üretimini ve AMPA membran düzeylerini arttırdığını ortaya koymaktadır. Ayrıca bulgularımız, bu etkinin uzaysal öğrenme ve bellek oluşumu üzerine olumlu yansımalarının olabileceğini göstermektedir.

This study, the long-term effect of exogenously administered BDNF on AMPA receptors, which have important roles in the hippocampal LTP process, has been investigated. Long-Evans female rats were used and the rats were divided into 2 groups: Control Group (KG, n=5) and Experimental Group (DG, n=5). BDNF protein (4μg/day) was administered to the right hippocampus of DG rats and PBS (4μg/day) was administered to the right hippocampus of KG rats via osmotic minipumps for 7 days. Morris Water Maze (MWM) was used for learning and memory task. Left and right hippocampal AMPA receptor levels were examined by immunohistochemical (IHC) method. The distribution and intensity pattern of AMPA receptor GluR1 subunit immunoreactivity was evaluated using H-score. Behavioral test findings and H-score findings were analyzed using IBM SPSS Statistics 22 program and p≤0,05 was considered significant. On probe trials of MWM task, after removal of the platform in triangle quadrant, DG group rats have expanded significantly higher duration in the triangle quadrant than other quadrants (p<0,05). On the other hand, there were no significant differences in the durations between each quadrant in KG group rats (p>0,05). It was also found that BDNF protein administration significantly increased the AMPA receptor subunit GluR1 immunoreactivity in the right hippocampus of DG rats and this increase was observed in the cell cytoplasm in addition to the cell membrane. In addition, moderately increased immunoreactivity was observed in the left hippocampus of this group compared to the control group. This study demonstrates that long-term administration of BDNF increases the AMPA membrane levels and production of hippocampal AMPA receptors in female rats. Our findings also show that this effect may have a positive effect on spatial learning and memory formation.