Uzun süreli güçlenmenin tersine çevrilmesinde dentat girusun GABAerjik kontrolünün araştırılması


Delibaş S. , Saray H., Dursun N. , Süer C.

17. ULUSAL SİNİRBİLİM KONGRESİ, Trabzon, Türkiye, 4 - 07 Nisan 2019, ss.22-23

  • Basıldığı Şehir: Trabzon
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayısı: ss.22-23

Özet

AMAÇ: γ-aminobutirik asit (GABA) yetişkin beynindeki ana inhibitör nörotransmiterdir. GABAerjik fonksiyonun değişmesi, Alzheimer hastalığında gözlenen uzun süreli baskılanma (UDB) ile ilişkilidir. Bununla birlikte, GABAerjik değişikliklerin sinapsların zayıflatılmasının bozulmasına yol açıp açmadığı büyük ölçüde anlaşılamamıştır. GABA fonksiyonunun, öğrenme ve hafızada yer alan kritik bir beyin bölgesi olan hipokampüse bilgi girişi için geçit olan dentat girusta (DG) uzun dönemli güçlenmenin (UDG) ters çevrilmesine katkısını araştırdık. YÖNTEM: Çalışmaya toplam 30 yetişkin Wistar rat alındı. 15 dakikalık bir başlangıç kaydının ardından, yüksek frekanslı uyaran (YFU) protokolünün uygulanmasıyla indüklenen UDG, UDG indüksiyonundan sonra ilk 5 dakika içinde uygulanan düşük frekanslı uyaran (DFU) ile tersine çevrildi. Hamilton pompası kullanılarak, YFU uygulamasından başlayarak 1 saat süreyle salin, pikrotoksin (50 µmol) veya bikukulin (20 µmol) infüzyonları yapıldı. UDG tersinin büyüklüğünün bir ölçüsü olarak DFU öncesi ve sonrası uyarıcı post-sinaptik potansiyel (EPSP) eğimlerinin ve popülasyon spike (PS) genliklerinin 5 dakikalık ortalamaları kullanıldı. Bu çalışma Erciyes Üniversitesi Hayvan Deneyleri Etik Kurulu tarafından onaylandı (karar no: 18/022). BULGULAR: Uyaran şiddeti ile infüze edilen madde arasındaki etkileşimin anlamlı bulunmaması infüzyon gruplarının input-output eğrilerinin birbirinden farklı olmadığını göstermektedir. Tek yönlü ANOVA, grupların fEPSP eğimi (F2,23 = 5.93; P = 0.009) ve PS genliği (F2,23 = 4.29; P = 0.027) için depotansiyasyon büyüklüklerinin gruplar arasında farklılık olduğunu gösterdi. Post-hoc Tukey’in testi, bikukulinin EPSP-UDG’nin tersine çevrilmesini (P=0.007), pikrotoksinin ise PS-UDG’nin tersine çevrilmesini engellediğini (p = 0,026) gösterdi. SONUÇ: Bu çalışma, GABAerjik iletinin UDG'nin tersine çevrilmesindeki rolüne dair kanıt sunmaktadır ve bu da GABAerjik hipokampal nöronların nörodejenerasyonunun, hipokampüs aracılı öğrenmede eksikliklere neden olabileceğini göstermektedir. Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından TTU-2018-8240 no’lu proje kapsamında desteklenmiştir. Anahtar Kelimeler: GABA, plastisite, dentat Girus, UDG’nin ters çevrilmes 

Objective: γ-aminobutyric acid (GABA) is the major inhibitory neurotransmitter in the adult brain. Altered GABAergic function has been related with impaired long-term potentiation (LTP) observed in Alzheimer’s disease. However, whether GABAergic alterations lead to impairment of weakening of synapses is largely understudied. We investigated the contribution of GABA function to the reversal of LTP in the dentate gyrus (DG), the gateway for information input to the hippocampus, a critical brain region involved in learning and memory.

Methods: A total of 30 adult Wistar rats were enrolled in the study. After a 15-minute baseline recording, LTP which was  induced by application of high-frequency stimulation (HFS) protocol was reversed by low-frequency stimulation applied within the first 5 min following LTP induction. Infusions of saline, picrotoxin (50 μmol) or bicuculline (20 μmol) were made for 1 hour starting from the application of HFS, using Hamilton pump. The ratio of 5-min averages of the excitatory postsynaptic potential (EPSP) slopes and population spike (PS) amplitudes before and after LFS were used as a measure of the magnitude of LTP reversal.This study was approved by Erciyes University Ethics Committee. Results: The input-output curves of the infusion groups were comparable to each other, as shown by the non significant interaction observed between stimulus intensity and infused drug. The one-way ANOVA indicated that the groups varied significantly on their depotentiation magnitudes for fEPSP slope (F2,23=5.93; P=0.009) and PS amplitude (F2,23=4.29; P=0.027). Post-hoc Tukey’s test confirmed that bicuculline inhibited reversal of EPSP-LTP (P=0.007), also picrotoxin that of PS-LTP (p=0.026) when compared to saline infusion.

Conclusion: The present study provides evidence for a role of the GABAergic transmission in the reversal of LTP, suggesting that neurodegeneration of GABAergic hippocampal neurons could result in deficits in hippocampus-mediated learning. This study was supported by Erciyes University Research Found (TTU-2018-8240). Keywords: GABA, plasticity, dentate gyrus, reversal of LTP