Hipertiroidili Sıçanların Hipokampüsünde Uzun Dönemli Güçlenme Sonrası Nörodejenerasyonla İlgili Genlerin Anlatımındaki Değişiklikler


Creative Commons License

ALTUNKAYA M., DURSUN N., SÜER C.

Namık Kemal Tıp Dergisi, cilt.10, sa.4, ss.377-385, 2022 (ESCI) identifier identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 10 Sayı: 4
  • Basım Tarihi: 2022
  • Doi Numarası: 10.4274/nkmj.galenos.2022.05924
  • Dergi Adı: Namık Kemal Tıp Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Emerging Sources Citation Index (ESCI), TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.377-385
  • Anahtar Kelimeler: Hippocampus, hyperthyroidism, neuroplasticity, gene expression
  • Erciyes Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Amaç: Plazma tiroid hormon (T3 ve T4) düzeyindeki dengesizlikler sinaptik yanıtta değişikliklere neden olarak öğrenme ve bellekte bozulmalara neden olur. Gen transkripsiyonunu modüle eden T3-T4 hormon fazlalığında, yüksek frekanslı uyarı (YFU) sonrası gen anlatımının nasıl etkilendiği çok iyi anlaşılmamıştır. Çalışmamızda, hipertiroidi oluşturulan sıçanların hipokampüsünde uzun dönemli güçlenmenin (UDG) indüklenmesi ile plastisite indüksiyonuna eşlik eden, nörodejenearatif proteinlerle bağlantılı olan, amiloid prekürsör protein (APP) ilişkili (Bace1 ve Psen2) ve tau fosforilasyonuyla ilişkili proteinlerin (Gsk3β, Cdk5, Akt1, Mapt P35(Anxa) ve Calp1) mRNA düzeyindeki değişiminin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Sıçanlar kontrol ve hipertiroidi grupları olarak ikiye ayrıldı. Hipertiroidi grubu sıçanlara yaşamlarının 39. gününden başlanarak 21 gün süresince 400 μg L-tiroksin/kg/gün intraperiteonal (ip) yolla verildi, kontrol grubuna ise aynı şartlarda serum fizyolojik verildi. Sıçanlar 60 günlük olduklarında, test uyaran şiddet belirlenmesi, bazal kayıt alınmasının ardından 5 dakika arayla 1 saniye boyunca 100 Hz YFU verilerek UDG indüklendi ve dentat girus granül hücre tabakasında eksitatör postsinaptik potansiyel (EPSP) eğimi ve popülasyon spike (PS) genliği kaydedildi. Bazal kaydın EPSP, PS ortalama değerleri 100 kabul edildi, UDG’nin indüksiyon ve idame dönemlerine ait EPSP ve PS değerleriyle karşılaştırıldı. İstatistiksel analizler için Mann-Whitney U testi kullanıldı. Uyarılmış hipokampüslerdeki APP ilişkili ve tau fosforilasyonuyla ilişkili proteinlerin mRNA seviyeleri real-time-polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle ölçüldü. Bulgular: Kontrol grubunda YFU verilmesini takiben EPSP eğiminde UDG indüklenirken hipertiroidi grubunda UDG indüklenmedi. Her iki grupta PS genliğinde UDG indüklendi. Hipertiroidili sıçanlarda, Gsk3β, P35(Anxa) Calpn1 ve Bace1, Psen2-mRNA seviyesi kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde farklılık göstermezken, Akt1, Cdk5 ve Mapt-mRNA seviyeleri kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde arttı (p<0,05). Sonuç: Bu bulgular, tiroid hormon fazlalığının, nöronal plastisite sırasında nörodejenerasyonla ilgili genlerin ekspresyonunu kısmen değiştirdiğini göstermektedir.
Aim: Imbalances in plasma thyroid hormone levels cause changes in synaptic response, resulting in impairments in learning and memory. It is not well understood how the excess of these hormones (T3 and T4 hormones), which modulate gene transcription, affects gene expression after high- frequency stimulation (HFS). Therefore, in this study, it was aimed to investigate the transcriptional changes accompanying long-term potentiation (LTP) in genes related to neurodegeneration in rats with hyperthyroidism. Materials and Methods: 12 male Wistar-albino rats were used in the study. The rats were divided into two groups as control and hyperthyroidism groups. To induce hyperthyroidism, L-tyroxine was administered intraperitoneally at a dose of 400 μg/kg/day for 21 days, starting on the 39th day. To investigate LTP, when rats were 60-day-old, LTP was induced by giving HFS at 100 Hz for 1 second at 5-minute intervals after 15 minutes of basal recording to the perforating pathway and the excitatory postsynaptic potential (EPSP) slope and population spike (PS) amplitude were recorded in the granule cell layer of the dentate gyrus. The mRNA levels of genes related to neurodegeneration in stimulated hippocampus were measured by reverse transcription-polymerase chain reaction method. Results: After HFS, LTP was induced in the control group at the EPSP slope, while LTP was not induced in the hyperthyroid group. However, LTP was induced at the PS amplitude in both groups. In hyperthyroid rats, Gsk3β, P35(Anxa) Calpn1 and Bace1, Psen2-mRNA levels were not significantly different compared to the control group, while Akt1, Cdk5 and Mapt-mRNA levels were found to be increased significantly compared to the control group (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that the excess of thyroid hormone during neuronal plasticity partially alters the expression of genes related to neurodegeneration.