Sıçanlarda erken başlangıçlı yüksek yağlı diyete bağlı obezitede spirulina platensis'in metabolik ve davranışsal parametreler ile kognitif fonksiyon üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Obezite nedenli metabolik değişimler öğrenme ve bellek bozuklukları ve depresyon gibi davranışsal bozukluklara yol açabilir. Spirulina Platensis (SP) antioksidan, antiinflamatuar, nöroprotektif, antidiyabetik ve antiobezite özelliklere sahip mavi-yeşil bir mikroalgtir. Sirtuinler yaşlanma, apopitoz, enerji metabolizması, gen transkripsiyonu, hücre farklılaşması gibi çeşitli biyolojik fonksiyonları düzenleyen enzimlerdir. Bu çalışma yüksek yağlı diyete bağlı obezitede SP'in öğrenme ve bellek, depresyon gibi davranış parametreleri ve beyin TNF-α ve SİRT-1 seviyelerinde doza bağımlı etkisini belirlemek için yapıldı.4 haftalık Sprague Dawley erkek ratlar 4 gruba ayrıldı; kontrol, yüksek yağlı diyet (YYD), YYD+SP150 (150mg/kg/gün), YYD+SP450 (450 mg/kg/gün). Kontrol grubu dışında ratlar 12 hafta boyunca %60 yüksek yağlı diyete maruz kaldı. Son 6 hafta SP ya da saline oral gavajla uygulandı. Öğrenme ve bellek Morris Su tankı testi kullanılarak değerlendirildi ve davranışsal performans yükseltilmiş artı labirent testi, açık alan ve zorunlu yüzme testleri kullanılarak değerlendirildi. Davranışsal testlerden sonra, ratlar sakrifiye edildi ve kan ve beyin dokuları alındı. Biyokimyasal değerlendirmeler ve Elisa testleri yapıldı.YYD grubu kontrol ve YYD+SP450 grubundan daha fazla ağırlık kazandı (p<0.05). YYD grubunda leptin anlamlı olarak daha yüksektir. Morris su labirenti testinde 12 haftalık YYD bilişsel bozulmaya neden olmadı. Açık alan ve yükseltilmiş artı labirent testinde katedilen mesafede anlamlı farklılık bulunmadı. Zorlu yüzme testinde hareketsiz geçirilen zaman YYD grubunda kontrol, YYD+SP150 ve YYD+450SP gruplarına göre anlamlı olarak yüksektir (p<0.05). Beyin bölgelerinde Sirt-1 seviyelerinde anlamlı farklılık bulunmadı. TNF-α seviyeleri YYD+SP450 grubunda prefrontal kortekste daha düşük bulundu. Amigdala ve hipokampüste anlamlı farklılık bulunmadı.Çalışmanın sonuçlarına göre kronik yüksek yağlı diyet ve Spirulina tedavisi öğrenme ve bellek fonksiyonunu etkilememektedir. Spirulina tedavisi Sirtuin-1 seviyelerini etkilemeden yüksek yağlı diyet nedenli depresif davranışı olumlu olarak etkilemektedir. Anahtar Sözcükler: davranış, obezite, sirtuin-1, spirulina, yüksek yağlı diyet

Obesity-induced metabolic changes can lead learning and memory impairment and behavioral disorders. Spirulina Platensis (SP) is a blue-green microalgae, which has antioxidant, antiinflamatory, neuroprotective, antidiabetic and antiobesity properties. Sirtuins are enzymes, which modulate various biologic functions as gene transcription, cell differentiation, energy metabolism, aging and apoptosis. This study was made to investigate the dose-dependent effects of SP on learning and memory, behavior parameters as depression, brain TNF-α and Sirtuin-1 levels in high fat-induced obesity.4 weeks old Sprague Dawley male rats were divided into four groups; control, high fat diet (HFD), HFD+SP150 (150 mg/kg/day), HFD+SP450 (450 mg/kg/day). Rats except for the control group exposed to 60% high fat diet along 12 weeks. Last 6 weeks SP or vehicle administered by oral gavage. Learning and memory was assessed using the Morris water maze and behavioral performance was assessed using the T-maze, Open field test and forced swimming test. After the behavioral tests, rats were sacrificed and blood samples and brain regions were taken. Biochemical assessments and Elisa tests were made. HFD group gained more weight than control and HFD+SP450 groups (p<0.05). Leptin for HFD significantly higher than control in plasma. HFD for 12 weeks did not induced cognitive impairment in MWM test. The OFT and T-maze test showed no significant difference between groups in distance traveled. In FST, immobile time for HFD group significantly higher than control, HFD+SP150 and HFD+SP450 group (p<0.05). No significant difference was found between the groups in Sirtuin-1 levels in the brain regions. TNF-α for HFD+SP450 was lower than control in prefrontal cortex. No significant difference was found amygdala and hippocampus.The result of our study shows chronic high fat diet and SP treatment does not affect learning and memory function. Spirulina treatment positively affects chronic high fat-induced depressive behavior without affecting Sirtuin-1 levels. Key words: behaviour, high fat diet, obesity, sirtuin-1, spirulina