Streptozotocin ile oluşturulan alzheimer sıçan modelinde kurkumin ve resveratrolün hipokampüs üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of curcumin and resveratrol on the hippocampus in the alzheimer's rat model created with streptozotocin
Yazar: DERYA ÖZTÜRK SÖYLEMEZ
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN UNUR ; DOÇ. DR. DİLEK SAĞIR
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı / Anatomi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hipokampus = Hippocampus ; Kurkumin = Curcumin ; Resveratrol = Resveratrol ; Streptozotosin = Streptozotocin ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Alzheimer hastalığı; hafızanın, bilişsel faaliyetlerin ve davranış değişikliklerinin azalması ile karakterize ilerleyici nörodejeneratif bir hastalıktır. Bu çalışmada hastalığın patogenezinde önemli rol oynayan nöroinflamasyon ve oksidatif stresi indirgemek amacıyla kullanılan kurkumin ve resveratrol'ün, ALZ'nin neden olabileceği nöotoksisiteyi dolayısıyla öğrenme ve bellek kaybını nasıl etkileyeceğinin davranışsal, biyokimyasal, histopatolojik ve stereolojik analizlerle araştırılması hedeflendi.
Çalışmaya toplamda 60 adet Wistar albino cinsi erkek sıçan dahil edildi. Kontrol, Streptozotocin ile indüklenen Alzheimer (ALZ) grubu, ALZ+kurkumin (ALZ+CUR), ALZ+resveratrol (ALZ+RES), ALZ+kurkumin+resveratrol (ALZ+CUR+RES) ve SHAM grubu olmak üzere 6 grup oluşturuldu. Streptozotocin enjeksiyonundan sonraki 23. günde hayvanlar sakrifiye edildi. Davranış testi olarak Morris su tankı testi, açık alan testi ve pasif sakınma testleri; immunohistokimyasal analizler için, GFAP ve kaspaz-3 testleri; biyokimyasal analizler için TAS/TOS değerleri ve stereolojik inceleme için Cavalieri metodu kullanıldı. Mevcut çalışmada STZ'nin nöronlarda dejenereasyona neden olduğu, antioksidanların ise hücre sağ kalımını olumlu yönde etkilediği gösterildi. Yapılan biyokimyasal analizlerde ALZ grubunda total oksidan seviyesi (TOS) artmış bulundu. Aynı grupta apoptozis belirteci olarak kaspaz-3 (+) boyanan hücre yoğunluğu ve astrosit aktivitesini gösteren GFAP (+) boyanan hücre yoğunluğu diğer tüm gruplara göre fazlaydı. Kurkumin ve resveratrol verilen gruplarda hippocampus hacmindeki küçülmenin ALZ grubundan daha az olduğu, iki polifenolün kombinasyonun ise hippocampus hacminde ALZ grubuna göre anlamlı bir değişiklik yaratmadığı gözlendi
Çalışmadan elde edilen tüm bulgular; kurkumin ve resveratrolün STZ uygulamasıyla oluşan oksidatif stresi azaltttığını, STZ kaynaklı oluşan nörodejenerasyonu indirgediğini, hippocampus hacminde meydana gelen küçülmeyi azalttığını, öğrenme ve bellek fonksiyonlarını iyileştirdiğini göstermektedir. Çalışmamızdan elde ettiğimiz sonuçların, son yıllarda ülkemizde ve dünyada giderek artan bir prevalansa sahip olan Alzheimer ile ilgili yapılan çalışmalara katkı sağlayacağı ve kurkumin ile resveratrolün Alzheimer hastalığının önlenmesi ve tedavisinde etkili bir alternatif olacağı kanısındayız.
Anahtar Kelimeler: Alzheimer Hastalığı; Kurkumin; Hipokampus; Resveratrol; Streptozotocin

Abstract:
Alzheimer's is a progressive neurodegenerative disease characterised by deterioration in memory, cognitive activities, and behavior change. It is well-known that curcumin and resveratrol are used to reduce neuroinflammation and oxidative stress, which play an essential role in the pathogenesis of Alzheimer's disease. Therefore, this study aimed to investigate the effect of curcumin and resveratrol on neurotoxicity, which causes learning and memory loss, using behavioral, biochemical, histopathological, and stereological analyses.
Sixty male Wistar albino rats were used as experimental models in the study. Six groups were formed, such as a control, Streptozotocin-induced Alzheimer's (ALZ), ALZ+curcumin (ALZ+CUR), ALZ+resveratrol (ALZ+RES), ALZ+curcumin+resveratrol (ALZ+CUR+RES) and SHAM groups. Samples from animals were processed on the 23rd day after streptozotocin injection. Morris water tank test, open field test, and passive avoidance tests for behavioral tests, while GFAP and caspase-3 tests for immunohistochemical analyses, whereas TAS/TOS values for biochemical analyses and the Cavalieri method were used for stereological analyses. The current study showed that STZ causes degeneration in neurons, while antioxidants positively affect cell survival. The biochemical analyses showed that the total oxidant level (TOS) increased in the ALZ group. In the same group, cell density stained by caspase-3 (+) as a marker of apoptosis and cell density stained by GFAP (+), indicating astrocyte activity were higher than all other groups. It was observed that hippocampal volume loss was less for the groups in which curcumin and resveratrol were applied compared to the ALZ group. On the other hand, the combination of the two polyphenols did not cause a significant change in hippocampal volume compared to the ALZ group.
All the findings obtained from the study show that curcumin and resveratrol reduce the oxidative stress caused by STZ application, reduce the neurodegeneration caused by STZ, decrease the hippocampal volume loss, and improve learning and memory functions. I believe that the results of our study will contribute to the literature on Alzheimer's, which has increased prevalence in our country and the world in recent years. Moreover, I think curcumin and resveratrol are effective candidates with a strong potential to be used in Alzheimer's treatment.
Keywords: Alzheimer Disease; Curcumin; Hippocampus; Resveratrol; Streptozotocin