İnsülin, pankreatik beta hücrelerinden salgılanan ve glukoz homeostazisinin sürdürülmesinde gerekli bir hormondur. Uzun yıllar boyunca yapılan kapsamlı çalışmalar, insülinin periferik dokulardaki etki mekanizmalarını ayrıntılı olarak aydınlatmış olsa da, insülinin bilişsel işlevler üzerindeki etkisini araştıran çalışmalar sınırlıdır. İnsülin reseptörleri özellikle hipocampus, olfaktör bulbus ve hipotalamusta yaygın bir dağılım göstermektedir. Bu çalışmada insülinin hipokampal plastisite formlarından biri olan uzun dönemli baskılanma üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada ağırlıkları 200-300 gr arasında değişen 24 adet Wistar erkek sıçan kullanılmıştır. Sıçanlar; Serum fizyolojik infüze edilen grup (SF, n=6), insülin infüze edilen grup (İnsülin, n=6), NT157 infüze edilen grup (NT157, n=6) ve insülin ile birlikte NT157 infüze edilen grup (İnsülin+NT157, n=6) olmak üzere dört gruba ayrılmıştır. Uzun dönemli baskılanma, perforant yola uygulanan 1 Hz 900 adet düşük frekanslı uyarı (DFU) ile indüklenmiştir. Dentat girus granül hücrelerinden elde edilen alan potansiyellerinden eksitatör postsinaptik potansiyel (EPSP) eğimi ve populasyon spike (PS) genlikleri kaydedilmiştir. Deney bitiminde çıkarılan uyarılmış hipokampüslerde PI3K, AKT, GSK3-b, IRS ve MAPT gen ekspresyonu düzeyleri PCR yöntemi ile ölçülmüştür. Perforan yolun 1 Hz ile uyarımı sonrası PS değerleri insülin infüze edilen grupta SF infüze edilen gruba göre istatistiksel olarak anlamlı düşüş göstermiştir (p<0,05). NT157 infüze edilen grupta bu baskılanma ortadan kalkmıştır. İnsülin+NT157 verilen grupta AKT mRNA seviyeleri azalma göstermiş, NT157 infüze edilen grupta IRS mRNA seviyeleri artmıştır (p<0,001). Yalnızca insülin infüze edilen grupta GSK3-b mRNA seviyeleri yüksek bulunmuştur. Sonuç: Hipokampal granül hücrelerinden kaydedilen alan potansiyelleri değerleri, insülinin hipokampüste UDB’ yi kolaylaştırdığını göstermiştir. İnsülinin sinaptik plastisite üzerine etkisinin anlaşılması, metabolik ve dejeneratif hastalıklar arasındaki ilişkinin aydınlatılmasına katkı sağlayabileceği öngörülmektedir.
Insulin is a hormone secreted by pancreatic beta cells that is essential for maintaining glucose homeostasis. While extensive studies over many years have elucidated the mechanisms of insulin's effects in peripheral tissues in detail, research investigating the impact of insulin on cognitive functions is limited. Insulin receptors are widely distributed in the hippocampus, olfactory bulb, and hypothalamus. In this study, the effect of insulin on long-term depression, one of the forms of hippocampal plasticity, was investigated. In this study, 24 male Wistar rats weighing between 200-300 g were used. Rats were divided into four groups as saline-infused group (SF, n=6), insulin infused group (Insulin, n=6), the NT157-infused group (NT157, n=6), and insulin+NT157-infused group (Insulin+NT157, n=6). Long-term depression (LTD) was induced by 900 low-frequency stimuli (LFS) at 1 Hz applied to the perforant pathway. Excitatory postsynaptic potential (EPSP) slope and population spike (PS) amplitudes were recorded from field potentials obtained from dentate gyrus granule cells. At the end of the experiment, PI3K, AKT, GSK3-b, IRS, and MAPT gene expression levels were measured by PCR in the stimulated hippocampi. After stimulation of the perforant path with 1 Hz, PS values showed a statistically significant decrease in the insulin-infused group compared to the SF- infused group (p<0.05). This depression disappeared in the NT157-infused group. AKT mRNA levels decreased in the insulin+NT157 group, whereas IRS mRNA levels increased in the NT157-infused group (p<0.001). GSK3-b mRNA levels were found to be increased in the insulin-infused group. Field potentials recorded from hippocampal granule cells indicated that insulin facilitates LTD in the hippocampus. Understanding the effect of insulin on synaptic plasticity may contribute to the elucidation of the relationship between metabolic and degenerative diseases.
