Gebeliğin birinci, ikinci ve üçüncü trimesterlerinde oluşturulan deneysel hipotiroidinin nöral plastisite ve öğrenmeye etkisi

Abstract

Tiroid Hormonu (TH) Merkezi Sinir Sistemi (MSS) gelişiminde çok önemlidir. Beyin gelişiminin kritik dönemlerinde TH yokluğu glial hücrelerin ve nöronların olgunlaşmasında gecikmeye neden olmaktadır.Çalışmalar sinir hücresi adezyon moleküllerinin (NCAM) beyin gelişimi ve sinaptik plastisitede önemli görevlerinin olduğunu ortaya koymaktadır. TH eksikliğinde adezyon moleküllerinin sentez ve salınımında anormallikler olduğu bildirilmektedir. Yapılan araştırmalar Glial Fibriller Asidik Protein (GFAP)'in astrosit olgunlaşmasında önemli belirteç olduğunu göstermiştir. Astrosit olgunlaşmasının eksikliğinde, GFAP düzeylerinin azaldığı bildirilmiştir.Çalışmamızda, gebeliğin 1., 2., 3. trimesterlerinde oluşturulan maternal hipotiroidinin erişkin dönemde yavru ratların hipokampuslarında GFAP ve NCAM ekspresyonu, dolayısıyla astrosit olgunlaşması, öğrenme ve hafızanın pekiştirilmesi fonksiyonlarına etkilerini araştırmayı amaçladık.Deneysel uygulamada; 1., 2., 3. trimesterlerde deneysel hipotiroidi oluşturulan anne rat yavrularından her grup için 15'er adet ve kontrol grubu yavru ratlardan 15 adet alındı. Böylece dört grup oluşturuldu. Ratlar doğumdan sonra 2.5 ay beslendiler. Öğrenme için, farelerde yaygın olarak kullanılan ve kabul gören Morris Water Maze testi kullanıldı. NCAM ve GFAP düzeyleri ise Western Blot yöntemi ile çalışıldı.Her dört grupta öğrenme yeteneğinin 1. günden 5. güne doğru giderek arttığı gözlendi, ancak bu artış kontrol grubu ve 1. trimester hipotiroidi grubunda 2. ve 3. trimester hipotiroidi gruplarına göre daha belirgindi.Çalışmamızda, yavru ratların hipokampuslarında GFAP düzeylerinde kontrol ve 1. trimester hipotiroidi gruplarına göre 2. ve 3. trimester hipotiroidi gruplarında belirgin azalma tespit ettik. Aynı şekilde NCAM'in alt izoformlarının (NCAM120, NCAM140, NCAM180) hepsinde kontrol ve 1. trimester hipotiroidi gruplarına göre 2. ve 3. trimester hipotiroidi gruplarında belirgin azalma tespit ettik.Çalışmamızın sonuçları maternal TH yetersizliğinin MSS maturasyonunu önlediği, öğrenme ve hafıza yetersizliğine neden olduğunu göstermektedir. Hipokampusta GFAP ve NCAM düzeylerinde 2. ve 3. trimester hipotiroidi gruplarında kontrol ve 1. trimester hipotiroidi gruplarına göre belirgin azalma olduğu görüldü. Sonuç olarak annede mevcut olacak bir tiroid hormon yetersizliğinin yavrularda ciddi bir şekilde psikomotor gelişimi etkileyeceği açıktır

Thyroid hormone (TH) is very important for central nervous system development. TH deficiency in critical periods of central nervous system development causes delay of maturation of glial cells and neurons.Many studies pointed out that cell adhesion molecules (NCAM) have very important roles on development of brain and synaptic plasticity. It is known that deficiencies of TH causes the abnormalities at synthesis and release of adhesion molecules. It was reported that Glial Fibrillar Acidic Protein (GFAP) was a good marker showing astrocyte maturation. It was reported that GFAP levels were decreased in astrocyte maturation defects.We aimed to investigate the effects of experimentally induced maternal hypothyroidism on GFAP and NCAM expression in offsprings hypocampus at first, second and third trimester of pregnancy so that maturation of astrocytes, consolidation of learning and memory functions at their adult periods.At the experimental practising; for each group 15 new born rats from the mothers experimentally induced hypothyroidism at the first, second, third trimester of pregnancy and 15 rats for the control group were used. Thus four groups were formed. Rats were fed for 2.5 months after the birth. For learning test a widely used , the Morris Water Maze test was used. The levels of NCAM and GFAP were studied by the Western Blot method.It was seen that learning ability for each groups was increased day by day from the first day to fifth day. But increasing of learning capacity in control and 1th trimester hypothyroidism induced group was higher than the 2nd and 3th trimester hypothyroidism groups.We determined decrease in GFAP levels of offspring hypocampus when they become adult in 2nd and 3th trimester hypothyroidism groups when compared with the control and 1th trimester hypothyroidism groups. Similarly all of NCAM isoforms were statistically lower in 2nd and 3th trimester hypothryoidism groups than the control and 1th trimester hypothyroidism group.Results of our study show that the insufficiency of maternal thyroid hormone prevents the maturation of central neural system and causes the incapacities of learning and memory. It was seen that levels of NCAM and GFAP in hypocampus statistically decrease in 2nd and 3th trimester hypothyroidism groups than the control and 1th trimester hypothyroidism groups. Finally, it is obvious that maternal thyroid hormone deficiency effects unfavourably the young animals? psychomotor developments.