Deneysel otizm modeli oluşturulan sıçanlarda apiterapi (propolis, arı sütü ve arı ekmeği) ve omega-3 takviyesinin etkisi
Effect of apitherapy (propolis, royal jelly and bee bread) and omega-3 supplement in rats with an experimental autism model
Yazar: İBRAHİM HAKKI ÇAĞIRAN
Danışman: PROF. DR. ADVİYE GÜLÇİN SAĞDIÇOĞLU CELEP
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics

Özet:
Otizm spektrum bozukluğu (OSB) son zamanlarda prevalansı artmakta olan sosyal iletişim eksiklikleri, kısıtlı ve tekrarlayan davranış, duyusal anormalliklerle karakterize nörogelişimsel bir durumdur. Otizm spektrum bozukluğunda görülen nörolojik hasarda oksidatif stres çok kritik bir rol oynamaktadır. Ayrıca OSB'de bağışıklık sistemi disfonksiyonları ve bağırsak mikrobiyota değişiklikleri de gözlenmektedir.  Bu nedenle bu çalışmada, propiyonik asit (PA) ile sıçanlarda deneysel otizm modeli oluşturularak oksidatif hasar ile sıçanlarda bağışıklık sistemi ve bağırsak mikrobiyotası üzerindeki etkileri incelenmiş ve sıçanlara apiterapi (propolis, arı sütü, arı ekmeği) ve omega- 3 yağ asidi (w-3) takviyeleri uygulanarak, PA ile oluşturulan hasar üzerindeki moleküler etkiler değerlendirilmiştir. Çalışmada, 38 adet genç Wistar türü erkek sıçan kullanılmıştır. Otizm modelinin uygunluğu açısından ön çalışma yapılarak 3 gün boyunca PA (250mg/kg) uygulaması yapılan sıçanların dokuları incelenmiştir. Sıçanlara 4 hafta boyunca propolis ve arı ekmeği (250mg/kg); w-3 yağ asidi ve arı sütü (200mg/kg) ürünleri oral gavaj yöntemiyle uygulanarak inflamatuvar belirteçler (IL-1, IL-6, IL-10, TNF-α), oksitosin hormonu, karaciğer enzimleri, bağırsak bakterileri (Clostridium sp, Laktobasil) ile CAT, SOD, GST gibi enzimler ve karaciğer, böbrek, beyin ve ince bağırsak dokuları üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Sıçanların gruplara göre ağırlık ortalaması, PA uygulaması yapılan grup kontrole göre azalmış; arı sütü, arı ekmeği ve omega-3 yağ asidi uygulaması ile anlamlı derecede artmıştır (p<0,05). Propiyonik asit ile oluşturulan otizm modelinde, sıçanlarda PA uygulaması ile kontrole göre serum SOD değerlerinde anlamlı bir azalma görülmüştür. Apiterapi ürünleri ve w-3 yağ asidi uygulaması ile azalmış olan SOD düzeyinde anlamlı dercede artış olduğu görülmüştür (p<0,05). Propiyonik asit ile oluşturulan otizm modelinde, sıçanlarda PA uygulaması ile kontrole göre serum 8-OHdG değerlerinde anlamlı bir artış görülmüştür (p<0,05). Apiterapi ve w-3 yağ asidi uygulaması yapılan grupların 8-OHdG düzeyinde PA ve kontrol grubuna göre anlamlı derece azalma olduğu görülmüştür (p<0,05). Propiyonik asit ile oluşturulan otizm modelinde, sıçanlarda PA uygulaması ile kontrole göre serum kaspaz-1 değerlerinde artış görülmüştür. Kaspaz-1 miktarı arı sütü grubunda PA grubuna göre anlamlı derecede farklı olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Ek olarak PA uygulaması yapılan grup ile kontrol grup biyokimyasal değerlerin karşılaştırılmasında serum AST, ALT, GGT, kolesterol, HDL kolesterol, LDL kolesterol, albumin, kalsiyum, oksitosin, GSH, TAS, MDA, GST, GPX, katalaz, C vitamini, GSSG, GSH/GSSG, IL-10, IL-6, IL-1β ve TNF-α değerlerinde değişiklikler gözlenmiştir. Serum değerleri apiterapi ürünleri ve w-3 yağ asidi takviyesi sonucunda farklı oranlarda değişerek kontrol grubu serum değerlerine yaklaştığı gözlenmiştir. Fekal Clostridium spp. düzeyi arı sütü, arı ekmeği ve propolis grupları ile PA grubu arasında anlamlı fark olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Bağırsak, beyin, böbrek ve karaciğer dokularında PA uygulaması ile ortaya çıkan doku hasarının, apiterapi ve w-3 yağ asidi uygulamalarına bağlı olarak azaldığı belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada; apiterapi ve w-3 yağ asidi takviyesi PA kaynaklı otizm spektrum bozukluğunda görülen bozulmaların azalmasına yardımcı olabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition characterized by social communication deficits, restricted and repetitive behavior, and sensory abnormalities with an increasing prevalence recently. Oxidative stress plays a critical role in the neurological damage seen in autism spectrum disorder. In addition, immune system dysfunctions and intestinal microbiota changes are also observed in ASD. Therefore, in this study, an experimental autism model was created with propionic acid (PA) in rats, and its effects on oxidative damage and the immune system and gut microbiota in rats were investigated, and the molecular effects on PA-induced damage were evaluated by applying apitherapy (propolis, royal jelly, bee bread) and omega-3 fatty acid (w-3) supplements to rats. In the study, 38 young male Wistar rats were used. In terms of the suitability of the autism model, the tissues of rats treated with PA (250mg/kg) for 3 days were examined by making a preliminary study. Propolis and bee bread (250mg/kg) for 4 weeks; W-3 fatty acid and royal jelly (200mg/kg) products were administered by oral gavage method and their effects on inflammatory markers (IL-1, IL-6, IL-10, TNF-α), oxytocin hormone, liver enzymes, intestinal bacteria (Clostridium sp, Lactobacillus) and enzymes such as CAT, SOD, GST and liver, kidney, brain and small intestine tissues were evaluated. The mean weight of the rats according to the groups decreased in the PA treated group compared to the control; increased significantly with royal jelly, bee bread and omega-3 fatty acid application (p<0.05). In the autism model created with propionic acid, a significant decrease in serum SOD values was observed with PA administration in rats compared to the control. A significant increase was observed in the SOD level, which was decreased with apitherapy products and w-3 fatty acid administration (p<0.05). In the autism model created with propionic acid, a significant increase in serum 8-OHdG values was observed with PA administration in rats compared to the control (p<0.05). It was observed that the groups treated with apitherapy and w-3 fatty acids had a significant decrease in 8-OHdG levels compared to the PA and control groups (p<0.05). In the autism model created with propionic acid, an increase in serum caspase-1 values was observed with PA administration in rats compared to the control. The amount of caspase-1 was found to be significantly different in the royal jelly group compared to the PA group (p<0.05). In addition, when the biochemical values of the PA treated group and the control group were compared, changes were observed in serum AST, ALT, GGT, cholesterol, HDL cholesterol, LDL cholesterol, albumin, calcium, oxytocin, GSH, TAS, MDA, GST, GPX, catalase, vitamin C, GSSG, GSH/GSSG, IL-10, IL-6, IL-1β and TNF-α values. It was observed that serum values changed at different rates as a result of apitherapy products and w-3 fatty acid supplementation, approaching the serum values of the control group. Fecal Clostridium spp. A significant difference was found between the royal jelly, bee bread and propolis groups and the PA group (p<0.05). It was determined that tissue damage caused by PA application in intestinal, brain, kidney and liver tissues decreased due to apitherapy and w-3 fatty acid applications. As a result, in this study; It has been determined that apitherapy and w-3 fatty acid supplementation may help reduce the deterioration in PA-induced autism spectrum disorder