İntraserebroventriküler propiyonik asit ile oluşturulan rat otizm modelinde bor'un öğrenme ve davranış bozuklukları üzerine etkilerinin araştırılması
Effects of boron on learning and behavioral disorders in ratautism model induced by intracerebroventricular propionic acid
Yazar: NUR AKMAN ALACABEY
Danışman: PROF. DR. AHMET ATEŞŞAHİN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Bor = Boron ; Davranış bozuklukları = Behavioral disorders ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Histopatoloji = Histopathology ; Natriüretik ajanlar = Natriuretic agents ; Otistik bozukluklar = Autistic disorder ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; Propiyonik asit = Propionic acid ; Sıçanlar = Rats ; Öğrenme = Learning

Özet:
Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB) yaşamın ilk yıllarında görülen öğrenme, sosyal etkileşim ve tekrar eden hareketlerle karekterize nörogelişimsel bir bozukluk olup medikal tedavisi henüz bulunmamıştır. Bu çalışmada Propiyonik asitle (PPA) deneysel otizm modeli oluşturulmuş ratlarda bor'un öğrenme, sosyallik, biyokimyasal ve histopatolojik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla Spraque-Dawley ırkı 40 adet erkek ratlar kontrol, otizm, otizm+4 mg/kg bor, otizm+16 mg/kg bor ve otizm+risperidon olmak üzere 5 gruba ayrıldı. Hayvanlara deneysel modelleme öncesi davranış testleri yapıldı ve ardından intraserabroventriküler yolla beyin içi uygulamalar yapılarak otizm oluşması için beklendi. Otizm sonrası borik asit ve risperidon uygulamaları 28 gün süre ile uygulandı ve ardından davranış testleri tekrar edildi. Çalışmanın son günü ratlar anestezi altında ötenazi yapılarak beyin dokusu örnekleri alındı. Beynin sol hipokampüsünde BDNF, proinflamatuvar sitokinler (TNF-α, IL-1β, IL-6), sağ hipokampüs ve serebellumda histopatolojik analizler yapıldı. 
Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında deneysel otizm oluşturulan gruplarda davranış testlerinden öğrenme ve direk sosyal etkileşim becerilerinin bozulduğu tespit edildi (p<0.05). Tedavi amaçlı 4 ve 16 mg/kg dozunda bor uygulanan gruplarda otizmin neden olduğu davranış bozukluklarının sadece 4 mg/kg dozunda bor uygulanan grupta daha pozitif yönde iyileşmeler olduğu belirlendi. 
Beyin dokusu BDNF düzeylerinin kontrol ve deneme grupları arasında istatistiksel bir farklılık belirlenmedi (p>0.05). Proinflamatuvar sitokinlerden TNF-α, IL-6 ve IL-1β düzeylerinde kontrol grubuna göre otizm grubunda artışlar görülürken bor tedavilerinin bu parametreleri iyileştirdiği görüldü (p<0.05). Serebellum purkinje hücre sayılarının kontrol grubuna göre otizm grubunda azaldığı (p<0.05), serebellum ve hipokampüste mikroglia (CD11b) ve astrosit (GFAP) aktivasyonunun ise otizm grubunda arttığı belirlendi (p<0.05).
Sonuç olarak bu çalışmada, deneysel OSB modellemesinde öğrenme ve sosyal etkileşim gibi davranış bozuklukları, beyin dokusu biyokimyasal parametreler ve histopatolojik analizler sonucunda 4 mg/kg dozunda bor tedavisinin referans ilaç olan risperidona kıyasla daha olumlu iyileşmeler sağladığı belirlendi.

Abstract:
Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by learning, social interaction and repetitive movements seen in the first years of life, and its medical treatment has yet to be found. The aim of the present study was to investigate the learning, sociability, biochemical and histopathological effects of boron in rats in which an experimental autism model was induced by propionic acid (PPA). For this purpose, 40 male Spraque-Dawley rats were divided into 5 groups as control, autism, autism+4 mg/kg boron, autism+16 mg/kg boron and autism+risperidone. Behavioral tests were performed on the animals before experimental modeling, and then autism was expected to occur following intra-brain applications made via intracerabroventricular route. Post-autism, boric acid and risperidone were applied for 28 days and then behavioral tests were repeated. On the last day of the study, the rats were euthanized under anesthesia and brain tissue samples were collected. Histopathological analyses were conducted on BDNF in the left hippocampus, proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β, IL-6), right hippocampus and cerebellum.
In the behavioral tests, learning and direct social interaction skills were found to be impaired in the experimental autism groups when compared to the control group (p<0.05). When the boron-treated groups (4 and 16 mg/kg) were assessed, recovery in behavioral disorders caused by autism was only detected in the 4 mg/kg boron group. 
There was no statistically significant difference between the control and experimental groups in terms of BDNF levels of the brain tissues (p>0.05). TNF-α, IL-1β, IL-6 levels of proinflammatory cytokines were determined to increase in the autism groups in comparison with the control groups, but boron treatment lead to the improvement in these parameters (p<0.05). In the autism groups, while decreases were observed in cerebellum purkinje cell numbers, microglia (CD11b) and astrocyte (GFAP) activation in the cerebellum and hippocampus increased significantly in comparision with the control group (p<0.05).
In conclusion, it was revealed that 4 mg/kg boron treatment provided more positive improvements in comparion with the reference drug, risperidone, based on the results of behavioral disorders such as learning and social interaction, biochemical and histopathological analyzes of brain tissue in experimental ASD modelling.