Long-evans cinsi sıçanlarda motor koordinasyon, anksiyete ve öğrenme-bellek gibi davranışsal fonksiyonların yaşa bağlı değişimlerinin incelenmesi
Investigation of behavioral functions of age-related changes such as motor coordination, anxiety and learning-memory in long-evans rat
Yazar: NURCAN ALBAY
Danışman: PROF. DR. ÜLKAN KILIÇ ; DOÇ. DR. BİRSEN ELİBOL
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Anksiyete = Anxiety ; Bellek = Memory ; Bilişsel yaşlanma = Cognitive aging ; Davranış = Behavior ; Hayvan davranışları = Animal behaviors ; Motor beceriler = Motor skills ; Motor koordinasyon = Motor coordination ; Sıçanlar = Rats ; Yaş faktörleri = Age factors ; Öğrenme = Learning

Özet:
Amaç: Literatürde bulunan mevcut araştırmalarda hayvan davranışlarının yaşla birlikte değiştiği yönünde veriler paylaşılmıştır. Buna karşın bu farklılıkların genç, orta ve ileri yaş grubundaki hayvanlarda ne yönde değiştiği hem fonksiyonel hem de moleküler olarak tam anlamıyla aydınlatılamamıştır. Bu nedenle, bu çalışmadaki amacımız üç farklı yaş grubundaki sıçanlarda motor fonksiyonları ve kognitif fonksiyonları çeşitli davranış deneyleri uygulayarak karşılaştırmak ve değişimlerin yaşa bağlı moleküler farklılıklarının tespit edilmesi yönündedir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 1 aylık (genç), 4 aylık (orta yaşlı) ve 12 aylık (yaşlı) olmak üzere 3 farklı yaştaki Long-Evans cinsi sıçanlar dahil edilmiştir. Bu sıçanlara (i) Yükseltilmiş Artı-Labirent testi, (ii) Açık Alan testi, (iii) Zorunlu Yüzme testi, (iv) Rotarod testi, (v) Pasif Sakınma testi ve (vi) Morris Tipi Su Labirenti testi olmak üzere 6 farklı davranış testi uygulanarak yaşa bağımlı korku, motor koordinasyon, öğrenme ve hafıza değişiklikleri (kognitif) belirlenmiş ve Western blot tekniği ile hipokampal klotho, BACE, transtiretin ve p-Tau protein düzeylerindeki değişimler tespit edilmiştir.
Bulgular: Anksiyeteyi gösteren Yükseltilmiş Artı-Labirent testinde genç sıçanlar orta yaşlılara oranla açık kolda daha fazla vakit geçirmişlerdir. Ayrıca Açık Alan testinde de bunu destekler biçimde orta yaşlı sıçanların anksiyetelerinde genç sıçanlarınkine oranla anlamlı bir artış izlenmiştir. Zorunlu Yüzme testine bakıldığında, yaş ile birlikte depresyonun arttığı, Rotarod testinde ise yaşlılarda gençlere oranla motor koordinasyonun azaldığı tespit edilmiştir. Bunların yanında, Morris Tipi Su Labirenti testine göre, yaşlıların gençlere ve orta yaşlılara oranla daha yavaş öğrendikleri ve orta yaşlılarda gençlere oranla bellek yeteneklerinin azaldığı gösterilmiştir. Moleküler analizlerin istatistik sonuçları neticesinde ise Klotho ve Prealbümin protein miktarlarının yaşla birlikte azaldığı, BACE ve pTau proteini miktarlarının normal koşullarda değişmediği tespit edilmiştir.
Sonuç: Bu sonuçlar göstermektedir ki, yaşla birlikte artan anksiyete ve depresyon ilerleyen yaşlarda özellikle öğrenme güçlüklerinin oluşumuna katkıda bulunmaktadır. Ayrıca bu kognitif bozukların moleküler temelinde klotho ve prealbümin miktarındaki azalışların yatabileceği alınan sonuçlarda görülmektedir. Bu nedenle, sağlıklı ve kaliteli bir yaşlılık için orta yaşlarda anksiyete ve depresyondan uzak durulması gerekmektedir.

Abstract:
Objective: In the current literature, there are studies sharing the data reported that animal behavior changes with age. On the contrary to that, both the functional and molecular changes observed in young, middle-aged and older age groups have not been fully elucidated. Therefore, our aim in this study is to determine age-related changes in motor and cognitive functions of rats by applying some behavioral experiments and their underlying molecular parameters.
Materials and Methods: Long-Evans rats of 3 different ages including 1 month (young), 4 months (middle-aged) and 12 months (old) were included in the study. 6 different type of behavioral tests (i) Elevated Plus-Maze test, (ii) Open field test, (iii) Forced Swim test, (iv) Rotarod test, (v) Passive Avoidance test and (vi) Morris Type Water Maze test were applied to the rats to specify age-dependent changes in anxiety, depression, motor coordination, learning and memory.In addition, the molecular changes in the protein levels of hippocampal klotho, BACE, transthyretin and p-Tau were determined by Western blot technique.
Results: In the Elevated-Plus maze which shows the level of anxiety, young rats spent more time in the open arm than the middle-aged rats. Supporting this, in the Open Field test, a significant increase was observed in the anxiety level of middle-aged rats compared to that of young rats. The Forced Swimming test analysis results showed that depression increased with age whereas the Rotarod test analysis showed that motor coordination decreased with aging. Besides, in the Morris Water Maze, the learning capacity decreased in the older-aged rats compared to the young and middle-aged rats and the memory abilities of the middle-aged rats were low than that of the young ones. As a result of the molecular analysis, it was not determined that the amount of Klotho and Prealbumin protein decreased with age, and the amount of BACE and pTau protein did not change under normal conditions.
Conclusion: These results show that increase in the anxiety and depression with age contribute to the formation of learning difficulties in older ages. In addition, it is seen in the results that the molecular basis of these cognitive impairments may be due to decreases in the amount of klotho and prealbumin. Therefore, it is necessary to avoid anxiety and depression in middle ages for a healthy and qualified elderly.