Lipopolisakkarit ile oluşturulmuş erken doğum modelinin epileptik aktivite, davranış ve öğrenme üzerine etkisi

Abstract

Amaç; Gebelik döneminde Lipopolisakkarit(LPS) enjeksiyonu ile erken doğumun tetiklenmesinin, genç-erişkin dönemde epileptik aktivite, davranış ve öğrenme üzerine etkisini araştırmayı planladık. Çalışmamızın bir diğer amacı vücudumuzda görev yapan hormonlar arasında en son keşfedilen endojen bir peptid olan Leptin'in LPS enjeksiyonu ile birlikte uygulanmasının bu parametreler üzerine olası etkilerini araştırmaktır.Yöntem; Lipopolisakkarit(LPS) enjeksiyonuyla oluşturulan erken doğum modelinde, doğan yavrularda geç dönemde epileptik aktivite, davranış ve öğrenme üzerine etkileri araştırılmak üzere gruplar; Grup1(naif), Grup2(SF), Grup3(LPS), Grup4(LPS+Leptin), Grup5(SF+PTZ), Grup6(LPS+PTZ),Grup7(LPS+Leptin+PTZ) olacak şekilde planlandı. Grupları oluşturmak için Wistar ırkı sıçanlar çiftleştirildikten sonra gebelik takibi yapıldı. Gebeliğin 15. ve 16. Gününde SF ve/veya Lipopolisakkarit-(200µg/kg) ve/veya LPS+Leptin(4mg/kg) enjeksiyonu uygulandı. Doğan yavrular gruplarına ayrılarak LPS ve LPS+Leptin uygulamasının postnatal 45.günde davranış ve öğrenme üzerine etkileri, lokomotor aktivite, pasif kaçınma ve morris-su-tankı testleri ile incelendi. Nöbet aktivitesinin değerlendirileceği gruplarda postnatal 45.günde PTZ(60mg/kg) enjeksiyonu ile epileptik aktive üzerine etkiler araştırıldı. Deneylerin son gününde dekapitasyon yapılarak kan örnekleri toplandı. Serum sitokin(TNF-alfa, IL-1B, IL-6, FGF-2, IFN-gama) ve Galanin düzeyleri ölçüldü.Bulgular; Lokomotor aktivite gruplar arasında değerlendirildiğinde Vertikal aktivite dışında, Stereotipik, Ambulatory, Distance ve Total Aktivite değerleri; Grup 3(LPS) de, Grup 1(Naif) ve Grup 2(SF)'ye göre hafif düşük olmakla birlikte istatistiksel anlamlı değildi, Grup 4(LPS+Leptin)'de tüm gruplara göre daha yüksek saptandı. Morris-su-tankı testinde Grup 3 de, Grup1 ve Grup2'ye göre doğru kadranda kalma süresinde azalma olduğu saptandı (p<0.05). Pasif kaçınma testinde Grup 4, Grup 3'e göre retansiyon süresine uzama saptandı(p<0.05). Grup 3ve Grup4'de TNF-a, IL-1beta düzeyleri Grup 1 ve 2'ye göre yüksekti, özellikle IL-6 ve FGF-2 düzeyleri istatistiksel anlamlı olarak yüksek bulundu. Epileptik aktivite değerlendirildiğinde nöbet başlangıcı Grup7, Grup 5 ve Grup 6'ya göre anlamlı gecikme gösterdi, nöbet şiddeti Grup 6'da, Grup 5 ve Grup 7'ye göre anlamlı yükselmiş bulundu(p<0.05). PTZ uygulanan tüm gruplarda TNF-α, IL-1, IL-6,FGF-2 ve Galanin düzeyleri diğer gruplara göre belirgin olarak yüksekti.Sonuç;Gebelik döneminde LPS enjeksiyonu ile maternal immün aktivasyon maruziyeti, doğan yavrularda genç-erişkin dönemde davranış, öğrenme-bellek değerlendirme testlerinde bozulmalara ve nöbet duyarlılığında arttışa yol açmaktadır. LPS uygulamasını takiben Leptin uyguladığımız grupta davranış, öğrenme-bellek testlerinde anlamlı olarak düzelmeler dikkat çekmektedir. Dahası, uyguladığımız dozda Leptin'in antikonvulsif etkili olduğu görülmüştür. Sonuçlarımız endojen bir peptid olan leptin'in, LPS maruziyetinin nöbet aktivitesi ve öğrenme ve bellek parametreleri üzerine olumsuz etkilerine karşı korucu bir modülasyon sağladığını düşündürmektedir.

Objective: We planned to investigate the effect of premature birth triggered with lipopolysaccharide injection (LPS) on epileptic activity, behavior and learning in young-adulthood. Another aim of our study is to investigate the possible effects of co-implementation of Leptin, an endogenous peptide discovered recently among the hormones that work in our bodies, with LPS injection on these parameters.Method: In the preterm delivery model induced by injection of lipopolysaccharide (LPS), the groups formed to investigate the effects of the offspring on epilepticactivity, behavior andlearningGroup1(naive),Group2(SF),Group3(LPS),Group4(LPS+Leptin),Group5(SF+PTZ),Group6(LPS+PTZ),Group7(LPS+Leptin+PTZ) as planned. To create groups, wistar rabbits were mated, followed by pregnancy follow-up. SF and / or Lipopolysaccharide-(200μg/kg) and/or LPS+Leptin (4mg / kg) injections were administered on the fifteenth and sixteenth day of the pregnancy. The effects of Group 3 and Group 4 administration on behavior and learning on postnatal forty-fifth day were examined by locomotor activity, passive avoidance and morris-water-tank tests. In groups evaluating seizure activity, effects on epileptic activity were investigated with PTZ (60mg / kg) injection on post-natal forty-fifth day. On the last day of the experiments, blood samples were collected by decapitation. Serum cytokines (TNF-α, IL-1, IL-6, FGF-2, IFN-gamma) and Galanin levels were measured.Results : When the locomotor activity is evaluated among the groups, Stereotypic, Ambulatory, Distance and Total activity values besides Vertical activity; Group 3 (LPS) was slightly lower than Group 1 (Naive) and Group 2 (SF) but not statistically significant, Group 4 (LPS + Leptin) was found to be higher than all groups. In the Morris-water-tank test group 3, there was a decrease in the correct squatting time according to Group 1 and Group 2 (p <0.05). In the passive avoidance test, prolongation of retention was observed in Group 4 and Group 3 (p <0.05). TNF-a, IL-1beta levels were higher in the groups treated with LPS and LPS + Leptin than naive and control groups, especially IL-6 and FGF-2 levels were found to be statistically higher. When the epileptic activity was assessed, the onset of seizure was significantly delayed according to Group7, Group 5 and Group 6, and seizure severity was significantly higher in Group 6 compared to Group 5 and Group 7 (p <0.05). TNF-α, IL-1b, IL-6, FGF-2 and Galanin levels were significantly higher in all PTZ-administered groups than in the other groups.Conclusions: Exposure to maternal immuno-activation with LPS injection during pregnancy leads to behavior in young-adult period in offspring, deterioration in learning-memory assessment tests and increased sensitivity to seizures. Following the application of LPS, behavior in the group to which we applied Leptin is remarkably improved in learning-memory tests. Moreover, we found that the dose of Leptin taking was anticonvulsive. Our results suggest that leptin, an endogenous peptide, provides a protective modulation against the adverse effects of LPS exposure on seizure activity and learning and memory parameters.