Florun, endokannabinoid sistem, stres ve hipotalamo-hipofizer-adrenal eksen üzerine etkileri
Effects of fluoride on the endocannabinoid system, stress and hypothalamic-pituitary-adrenal axis
Yazar: EMİNE NALÇACI MAVİŞ
Danışman: PROF. DR. BURCU GEMİCİ BAŞOL
Yeditepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Flor bileşikleri günümüzde osteoporoz tedavisi ve diş çürüğünü önleyici etkisi için sıklıkla kullanılır. Bu amaçla, flor konsantrasyonunun düşük (<0.5 ppm) olduğu içme suları florlanır veya topikal ya da sistemik flor uygulamalarına başvurulur. Bu durum alınan günlük optimal dozun aşılmasına ve yüksek dozun vücutta çeşitli sistemik etkiler ortaya çıkarmasına sebep olabilmektedir.
Beyin homeostazını sürdürmede önemli bir nöromodülatör sistem olarak kabul edilen endokannabinoid sistem (ECS), motor koordinasyonunun kontrolü, öğrenme ve hafıza, duygu ve motivasyon, bağımlılık ve ağrı modülasyonu dahil birçok fizyolojik işlemde ve Hipotalamo-Hipofizer-Adrenal (HPA) ekseni koordine ederek stres yanıtında önemli rol oynar.
Çalışmamızda optimal kabul edilen ve florozise yol açan flor dozlarının ECS, HPA aksı ve stres yanıtına etkileri davranışsal ve biyokimyasal yöntemlerle araştırılmıştır. 40 adet Balb-c fare kullanılan çalışmamızın grupları; Kontrol Grubu, Stres Grubu, Düşük Flor+Stres Grubu, Yüksek Flor+Stres Grubu olarak, her grupta 10 hayvan olacak şekilde rastgele belirlenmiştir. 45 günlük deney süresince, gün boyunca, kontrol ve stres grubuna deiyonize içme suyu, Düşük Flor+Stres Grubu'na 10 mg\L NaF, Yüksek Flor+Stres Grubu'na ise 50 mg\L NaF içeren deiyonize içme suyu verilmiştir. Kontrol grubu haricindeki deney gruplarına, 45. gün sonunda yırtıcı temelli stres modeli uygulanmıştır. Hayvanlara yükseltilmiş artı labirent testi davranış deneyi yapılmış, kanları alınarak hayvanlar feda edilmiştir. Beyin dokusu çıkarılarak hipokampus ve amigdala bölgeleri izole edilmiştir. İstatistiksel analizde gruplar arasındaki farklar için Kruskal-Wallis Varyans Analizi ve grupların ikili karşılaştırılmalarında Mann-Whitney U Testi kullanılmıştır. 
Çalışmamızın sonucunda, stres grubu hayvanların kan kortikosteron seviyelerinin, kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek olduğu tespit edilmiştir (p<0.05). Ayrıca kan kortikostreron seviyeleri, düşük flor uygulanan stres grubu hayvanlarda (p<0.05) ve yüksek flor uygulanan stres grubu hayvanlarda (p<0.01), stres grubuna göre anlamlı derecede düşük bulunmuştur. Yükseltilmiş artı labirent testini sonuçlarına göre, stres grubunun açık kolda geçirdiği zamanın, kontrol grubuna göre anlamlı derecede azaldığı, kapalı kolda geçirdiği zamanın ise anlamlı derecede arttığı saptanmıştır. Endokannabinoid sistemin araşidoniletanolamin (AEA), 2-araşidonoilgliserol (2-AG) ve yağ asidi amid hisrolaz (FAAH) bileşenlerinden AEA'nın yüksek flor uygulanan stres grubunda hem hipokampuste hem de amigdalada düşük flor+stres grubuna göre anlamlı derecede azaldığı, 2-AG seviyesinin yüksek flor uygulanan stres grubunda hipokampuste, stres grubuna göre azaldığı, amigdalada ise değişiklik olmadığı saptanmıştır. FAAH düzeyleri açısından gruplar arasında amigdala ve hipokampuste anlamlı bir değişiklik saptanmamıştır. 
Bu çalışmada florun ECS, HPA aksı ve stres yanıtına etkisi üzerine etkileri ilk defa incelenmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Flor, endokannabinoid sistem, HPA aksı, stres tepkisi

Abstract:
Fluoride compounds are commonly used today for the treatment of osteoporosis and to prevent dental caries. To this end, drinking water with low fluoride concentrations (<0.5 ppm) is fluoridated, or topical or systemic fluoride applications are employed. This practice can lead to exceeding the daily optimal dose and may result in various systemic effects in the body at high doses. 
The endocannabinoid System (ECS), considered an important neuromodulatory system in maintaining brain homeostasis, is critical in controlling motor coordination, learning and memory, emotion and motivation, addiction, and pain modulation and coordinating the HPA axis during stress responses.
Our study used behavioral and biochemical methods to investigate the effects of fluoride doses, which are considered optimal and those leading to fluorosis, on the ECS, HPA axis, and stress response. Our study used 40 Balb-c mice, randomly assigned into four groups: Control Group, Stress Group, Low Fluoride+Stress Group, and High Fluoride+Stress Group, with 10 animals in each group. Throughout the 45-day experiment, the control and stress groups were given deionized drinking water, the Low Fluoride+Stress Group was given deionized drinking water containing 10 mg/L NaF, and the High Fluoride+Stress Group was given deionized drinking water containing 50 mg/L NaF. At the end of the 45th day, a predator-based stress model was applied to all experimental groups except the control group. The Elevated Plus Maze (EPM) test was conducted on the animals, blood samples were collected, and the animals were sacrificed. Brain tissue was extracted, and the hippocampus and amygdala regions were isolated. Statistical analysis was performed using the Kruskal-Wallis Variance Analysis for differences between groups and the Mann-Whitney U Test for pairwise comparisons.
Our study showed that serum corticosterone levels in the stress group animals were significantly higher than in the control group (p<0.05). Moreover, serum corticosterone levels were significantly lower in the low fluoride+stress group (p<0.05) and the high fluoride+stress group (p<0.01) compared to the stress group. According to the Elevated Plus Maze test results, the time spent in the open arm by the stress group was significantly reduced, and the time spent in the closed arm was significantly increased compared to the control group. Regarding the components of the endocannabinoid system, it was found that arashidoniletanolamin (AEA) levels significantly decreased in both the hippocampus and amygdala of the high fluoride+stress group compared to the low flour+stress group, 2- arashidonoilglyserol (2-AG) levels decreased in the hippocampus of the high fluoride+stress group. At the same time, no change was observed in the amygdala. There was no significant change in fat acid amin hydrolase (FAAH) levels between the hippocampus and amygdala groups.
This study is the first to investigate the effects of fluoride on the ECS, HPA axis, and stress response.
Keywords: Fluoride, endocannabinoid system, HPA axis, stress response