Deneysel otizm modelinde talamik nöron sayılarının hesaplanması

Abstract

Amaç: Otizm Spektrum Bozuklukları (OSB), nörogelişimsel bir sendromdur. OSB'de sosyalleşme sorunları, dil ve iletişim sorunları, duyusal uyaranlara karşı anormal tepkiler, insanlara karşı tepkisizlik gibi davranışsal farklılıkların yanı sıra thalamus'un da dahil olduğu birçok beyin bölgesinde de değişiklikler görülmektedir. Bu çalışma, valproik asit (VPA) ile oluşturulan OSB modelinde thalamus hacim ve hücre sayılarındaki değişimi stereolojik yöntemlerle göstermeyi amaçlamıştır.Yöntem: On adet gebe sıçana, gebeliğin 12,5. gününde tek doz intraperitoneal VPA uygulanırken (VPA grubu), 5 adet gebeye de aynı günde 5 ml serum fizyolojik enjekte edildi (kontrol grubu). Erkek yavrular deneye dahil edildi. Deneklerin OSB olarak sınıflandırılabilecek davranışları, üç bölmeli sosyal etkileşim testi ve aydınlık-karanlık geçiş testi ile gözlendi. OSB'ye benzer davranış sergilemeyen VPA grubu ve OSB'ye benzer davranış sergileyen kontrol grubu denekler çalışmaya dahil edilmedi. Postnatal 55. günde, deneklere kardiyak paraformaldehit perfüzyon uygulandı ve sıçanların beyinleri çıkarıldı. Beyinlerin sagittal kesitleri cresyl violet ve toluidine blue ile boyandı. Thalamus hacmi, toplam hücre sayısı, nöron sayısı ve nöron dışı hücre sayısı stereolojik yöntemlerle hesaplandı. Elde edilen veriler t-testi ile karşılaştırıldı.Bulgular: İstatistiklere göre VPA grubundan elde edilen tüm verilerin kontrol grubuna göre daha az olduğu gözlendi. Buna göre, VPA grubunun thalamus hacmi ~%15, toplam talamik hücre sayıları ~%21, nöron sayıları ~%19 ve nöron dışı hücre sayıları ise ~%27 azalmıştı.Sonuç: VPA ile oluşturulan OSB modelinde, OSB belirtileri gösteren bireylerde, talamik hacimle beraber hücre sayılarında da çok anlamlı azalmalar olduğu gözlendi. Bu sonuçlar thalamus'un OSB nöropatogenezinde önemli bir rolü olduğunu göstermektedir.

Objective: Autism spectrum disorders (ASD) are a neurodevelopmental syndrome. In addition to behavioral differences such as socialization problems, language and communication problems, abnormal responses to sensory stimuli and unresponsiveness to strangers, changes are also observed in many brain regions, including the thalamus. The aim of this study was to demonstrate the changes in thalamic volume and cell numbers in an ASD model generated with valproic acid (VPA) using stereological methods.Methods: While 10 pregnant rats were administered a single dose of VPA intraperitoneally on day 12.5 of gestation (VPA group), 5 pregnant rats were injected with 5 ml saline on the same day (control group). The male offspring were included in the experiment. The subjects' behaviors that can be classified as ASD were observed using a three-chamber social interaction test and a light-dark transition test. The subjects in the VPA group who did not show ASD-like behavior and the control group who showed ASD-like behavior were not included in the study. On postnatal day 55, the subjects were perfused with cardiac paraformaldehyde and the brains of the rats were removed. Sagittal sections of the brains were stained with cresyl violet and toluidine blue. The volume of the thalamus, the total number of cells, the number of neurons and the number of non-neuronal cells were calculated using stereological methods. The data obtained were compared with a t-test. Results: According to the statistics, it was found that all the data of the VPA group were lower than those of the control group. Thus, the thalamic volume of the VPA group decreased by ~15%, the total number of thalamic cells by ~21%, the number of neurons by ~19% and the number of non-neuronal cells by ~27%.Conclusion: In the ASD model generated with VPA, it was observed that there was a very significant decrease in cell number along with thalamic volume in individuals with ASD symptoms. These results suggest that the thalamus plays an important role in the neuropathogenesis of ASD.