Perinatal dönemde oluşturulan deneysel hipotiroidi ve tirotoksikozun nöral plastisite ve öğrenmeye etkisi

Abstract

iroid hormonu santral sinir sistemi gelişiminde çok önemli rol oynamaktadır.Beyin gelişiminin kritik dönemlerinde tiroid hormonu yokluğu glial hücrelerin venöronların maturasyonunda gecikmeye neden olmaktadır. Maternal hipotiroidizmdepsikomotor gelişme geriliği olduğu, çocukların IQ'lerinde belirgin bir gerilik olduğubilinmektedir. Çalışmalar hücre adezyon moleküllerinin beyin gelişimi ve sinaptikplastisite de önemli görevlerinin olduğunu ortaya koymaktadır. Nöronal plastisiteninbeyin fonksiyonlarından öğrenme ve hafıza formasyonunda önemli rolü vardır. Kortikalnöronların farklılaşması ve sinaptik plastisitenin aktivite artışı için sinir hücresi adezyonmoleküllerinin güçlü bir şekilde salınımı gerekmektedir. Tiroid hormonu eksikliğindeadezyon moleküllerinin sentez ve salınımında anormallikler olduğu bildirilmektedir.Maternal hipotiroidi, hipertiroididen daha sık karşılaşıldığı için araştırmalarhipotiroidi üzerine yoğunlaşmıştır. Ancak maternal hipotiroidinin hücre adezyonmolekülleri üzerine etkisini araştıran çalışmalar çok azdır. Gebelik sırasında maternaltiroid hormonlarının artışı preeklampsi, erken doğum ve düşük doğum ağırlığı riskiniartırmaktadır. Ancak hipertiroidinin nöral plastisite ve öğrenme üzerine etkisiniaraştıran yeterli sayıda çalışma yoktur.Çalışmamızda gebeliğinin başlangıcından doğumdan sonraki iki haftaya kadarhipotiroidi ve tirotoksikoz oluşturulan ratların yavrularında annedeki tiroiddisfonksiyonunun nöral plastisite ve öğrenmeye olan etkisini araştırmayı amaçladık.Deneysel uygulama için; çalışmaya annesi deneysel olarak hipotiroidi (n:5),tirotoksikoz (n:5) oluşturulmuş yavru ratlar ile annesi normal olan 5 yavru rat alındı.Öğrenme için, farelerde yaygın olarak kullanılan ve kabul gören Morris Water Mazetesti kullanıldı. Nöral hücre adezyon molekülleri ise Western Blot yöntemi ile çalışıldı.Kontrol grubunda ve tirotoksikoz grubunda öğrenmenin 1. günden 5. güne doğrugiderek arttığı gözlendi. Kontrol grubunda ve tirotoksikoz grubunda tüm deneyhayvanları ilk günden itibaren platformu buldular. Hipotiroidi grubunda 1. ve 2. günsadece bir deney hayvanı platformu buldu. 3. ve 4. günde 2 denek platformu buldu. 5.gün ise 3 denek platformu buldu. Zaman olarak değerlendirildiğinde günden güneyeterli öğrenmenin olmadığı gözlendi.NCAM izoformlarının rölatif yoğunlukları (NCAM120, NCAM140,NCAM180), kontrol ve tirotoksikoz grubunda benzer oranda tespit edildi. NCAM120,NCAM140 düzeyleri hipotiroidi gurubunda kontrol ve tirotoksikoz grubu ile benzer biroranda tespit edilirken, NCAM180 hipotiroidi grubunda kontrol ve tirotoksikoz grubunagöre istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde daha yüksekti.Çalışmamızın sonuçları maternal TH yetersizliğinin santral sinir sistemininmaturasyonunu önlediği, öğrenme ve hafıza yetersizliğine neden olduğunugöstermektedir. Çalışmamız NCAM'ın izoformlarının ekspresyonunun değiştiğiniortaya koymaktadır. Annesi hipotiroidi olan yavru ratların beyin gelişiminde ciddigerilik olduğu, öğrenme ve hafızayı pekiştirme fonksiyonlarının kontrol grubundandaha geri olduğu görülmektedir. Sonuç olarak annede mevcut olacak bir tiroiddisfonksiyonunun yavruda ciddi bir şekilde psikomotor gelişimi etkileyeceği açıktır.Anahtar kelimeler: Maternal tiroid disfonksiyonu, nöral plastisite, NCAM veöğrenme

thyroid hormone has a crucial role at development of central nervous system. Atthe critical phase of brain development, absence of thyroid hormone leads to delay inmaturation of glial cells and neurons. It is well known that at the presence of maternalhypothyroidism, psychomotor improvement of children and the level of IQ stay behind.Studies pointed out that cell adhesion molecules have very important roles on growingof brain and synaptic plasticity. Neural plasticity has important roles upon function ofbrain, learning, and formation of memory. For differentiation of cortical neurons andincreasing the activities of synaptic plasticity, the powerful secretion of adhesionmolecules of nerve cells are required. It is known that absence of thyroid hormonecauses to abnormalities at synthesis and release of adhesion molecules.Investigators have been focused upon maternal hypothyroid then hyperthyroidbecause hypothyroid is more common. However, studies investigating the effect ofhypothyroidism upon neural cell adhesion molecules are scarce. At the period ofpregnancy the increment in maternal thyroid hormones increases the risk ofpreeclampsia, pre-term delivery and low birth weight. But there aren?t enoughresearches about the effect of hyperthyroidism on neural plasticity and learning.In our study we aimed to point out the effects of maternal thyroid dysfunctionsupon neural plasticity and learning of newborn animal during the whole period ofpregnancy and two weeks after the term.For experimental practising; fifteen newborn rats were taken; five mother withnormal thyroid functions, five with hypothyroidism and five with thyrotoxicosis. Forlearning test, a widely used and accepted test, the Morris Water Maze test, was used.Neural cell adhesion molecules were studied by the method of Western Blot.At the control and thyrotoxicosis group it was seen that learning increases dayby day from first day to fifth day. The control and thyrotoxicosis groups found theplatform starting from the first day. In hypothyroid group, only one animal found theplatform in first two days. In third and fourth day two animals found the platform andthe fifth day three of animal found the platform. And it was understood that sufficientlearning day by day was not realized.Relative intensity of NCAM izoforms (NCAM120, NCAM140, and NCAM180)were comparable in control and thyrotoxicosis group. The rates of NCAM120,NCAM140 determined were similar in the entire group, but NCAM180?s leveldetermined was higher in the hypothyroid group then the others.Results of our study show that the insufficiency of maternal thyroid hormoneprevents the maturation of central neural system and causes the incapacities of learningand memory. Our study points out that the expressions of NCAM izoforms changed.The brain of young rats with a hypothyroid mother was not well developed, andlearning and the enhancement of memory functions were worse then the control group.Finally it is obvious that the maternal thyroid effects the young animal?s psychomotordevelopments badly.Key words: Maternal thyroid dysfunctions, neural plasticity, NCAM andlearning.