İntrahipokampal L-tiroksin infüzyonunun, sinaptik plastisitenin göstergeleri üzerine olan etkisinin moleküler ve elektrofizyolojik düzeyde incelenmesi
Investigation of the effect of intrahippocampal L-thyroxine infusion on synaptic plasticity indicators on the molecular and electrophysiological bases
Yazar: SONER BİTİKTAŞ
Danışman: PROF. DR. CEM SÜER
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Bellek = Memory ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Endokrin sistem hastalıkları = Endocrine system diseases ; Hipokampus = Hippocampus ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Sinapslar = Synapses ; Tiroksin = Thyroxine ; Öğrenme = Learning

Özet:
Tiroit hormonlarının yaşamın erken dönemlerindeki düzenleyici etkileri yetişkin dönemde de devam eder ve eksikliği birçok nörolojik bozukluklara sebep olur. Hipokampal kısa süreli plastisite uyarı çifti kolaylaşması ile uzun süreli plastisite ise uzun dönemli güçlenme ve baskılanma yanıtları ile değerlendirilmektedir. Sinaptikplastisiteden sorumlu olan genler tiroit hormonlarının hedefidir. Bu tez çalışmasında, T3 hormonun nükleer reseptörleri etkileyerek etkisini uzun bir sürede ortaya çıkaran genomik etkisinden ziyade, T4 hormonunun hipokampüstekinon-genomik etkileri incelenmiştir. Bu amaca yönelik olarak intrahipokampal L-tiroksin infüzyonu uygulanıp; UDG ve UDB yanıtları üzerine olan etkisinin araştırılması, bu aktivitelerin oluşmasında öğrenme ve bellek ile ilişkisi bilinen bazı genlerin anlatımının moleküler düzeyde incelenmesi hedeflenmiştir. 
Çalışma için erkek yetişkin Wistar sıçan kullanıldı. Sıçanlar yBOS-UDG (n=12), L-tiroksin-UDG (n=12), yBOS-UDB (n=12), L-tiroksin-UDB (n=12) grubu olmak üzere rastgele 4 gruba ayrıldı. L-tiroksin grubuna L-tiroksin (100pM, 10 µl/15 dk) yBOS grubuna ise 10 µl/15 dkyBOSintrahipokampal olarak infüze edildi.  Sıçanlar üretan (1,2 g/kg, ip) ile anestezi edildikten sonra stereotaksik çatıya yerleştirildi. Alan potansiyelleri dentatgirus granül hücrelerinden kaydedildi. Öğrenme ve bellek ile ilişkisi bilinen bazı genlerin anlatımının moleküler düzeyde incelenmesi için elektrofizyolojik kayıtlardan sonra sıçanların hipokampüs dokusu çıkarıldı ve rt-PCR analizleri gerçekleştirildi.
L-tiroksin grubu sıçanlar yBOS grubuyla kıyaslandığında UDG'nin indüksiyon ve idamesinin bozulduğu, bozulmaya CREB, GluN2B ve cFOS anlatımında anlamlı derecedeki artışın eşlik ettiği bulundu. L-tiroksin grubu sıçanlar yBOS grubuyla kıyaslandığında UDB'nin indüksiyon ve idamesindeki baskılanmada artışın olduğu, bu baskılanmaya CREB, GluN2B ve Elk-1 anlatımında anlamlı derecedeki artışın ve GluN1, PP1, cFOS ve GluN2A anlatımındaki anlamlı derecedeki azalmanın eşlik ettiği bulundu. 
UDG'nin indüksiyonundaki azalmadan CREB ve GluN2B anlatımındaki artışın, idamesindeki azalmadan Elk-1, CREB ve GluN2B anlatımlarındaki baskılanmanın ve GluN2A anlatımındaki artışın sorumlu olabileceği düşünülmüştür. UDB'nin indüksiyonun baskılanmasındaki artıştan CREB, GluN2B ve cFOS anlatımındaki artışın, idamesinin baskılanmasındaki artıştan ise PP1, cFOS ve CREB anlatımlarındaki baskılanmanın ve GluN2B anlatımındaki artışın sorumlu olabileceği düşünülmüştür.

Anahtar kelimeler: Tiroksin, Uzun dönemli güçlenme, Uzun dönemli baskılanma, Hipokampüs, Sinaptik plastisite.

Abstract:
Modulatory effects of thyroid hormones in early life also continue in adulthood and cause many neurological deficit disorder. Hippocampal short-term plasticity is evaluated with paired-pulse facitilation and in long-term plasticity is evaluated to with long-term potentiation and depression. Genes which are responsible for synaptic plasticity is the target of thyroid hormones. In this thesis, rather than genomic effect revealing a rather long time by T3 hormone effect affecting nuclear receptors, non-genomic effects of T4 hormone in the hippocampus was examined. For this purpose intrahippocampal infusion of L-thyroxine was applied and its effect on the LTP and LTD responses, and expression of several genes known to be associated with learning and memory at the molecular level in the formation of these activities at the molecular level were aimed to investigate. 
Adult male Wistar rats were used for the study. Rats were randomly divided into 4 groups as aCSF-LTP (n = 12), L-thyroxine-LTP (n = 12), aCSF-LTD (n = 12), L-thyroxine-LTD (n = 12) groups. L-thyroxine was infused to L-thyroxine group (100pM, 10 µl/15 min), aCSF was infused to aCSF group 10 µl/15 min) intrahippocampally. Rats were anesthetized with urethane (1.2 g / kg, ip) after anesthesia placed in a stereotaxic frame. Field potentials were recorded from the dentate gyrus granule cells. After electrophysiological recordings, hippocampus tissues of rats were removed to examine the expression of several genes known to be associated with learning and memory at the molecular level and RT-PCR analysis was performed.
When L-thyroxine group rats compared with aCSF rats induction and maintenance of LTP were impaired, a significant increment in expressions of CREB, GluN2B and cFOS accompanied. When L-thyroxine group rats compared with aCSF rats suppressing on induction and maintenance of LTD were increase, a significant increment in expressions of CREB, GluN2B and Elk-1 and a significant decrease in expressions of GluN1, PP1, cFOS and GluN2A accompanied.
Increment of CREB and GluN2B expression is thought to be responsible for impairment of  LTP induction and decrease of Elk-1, CREB and GluN2B expression for impairment of  LTP maintenance. Increment of CREB, GluN2B and cFOS expression is thought to be responsible for increment in supressing of LTD induction and decrease of PP1, cFOS and CREB expression and increment of GluN2B expression for increment in supressing of LTD maintenance.

Key Words: Thyroxine, Long-term potentiation, Long-term depression, Hippocampus, Synaptic plasticity