Glukokortikoid ve glukokortikoid reseptör inhibitörünün epileptik sıçanlarda nöbetler ve bilişsel fonksiyonlar üzerine olan etkileri
The effects of glucocorticoid and inhibitor of glucocorticoid receptor on seizures and cognitive functions in epileptic rats
Yazar: SAMET ACAR
Danışman: PROF. DR. KADRİYE AKGÜN DAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Anksiyete = Anxiety ; Epilepsi = Epilepsy ; Kortikosteron = Corticosterone ; Mekansal bellek = Spatial memory ; Nörobiyoloji = Neurobiology ; Nörofizyoloji = Neurophysiology ; Pentilentetrazol = Pentylenetetrazole

Özet:
Dünya genelinde yaygın görülen nörolojik hastalıklardan biri olan epilepsi ile stres durumunda adrenal bezden yüksek oranda salınan glukokortikoidler arasındaki ilişki belirsizliğini korumaktadır. Bu belirsizliğin giderilmesine katkıda bulunmak için sıçanlarda bulunan doğal glukokortikoid olan kortikosteronun ve glukokortikoid reseptör antagonisti mifepristonun epileptik nöbetler, anksiyete benzeri davranışlar, öğrenme ve bellek süreçleri üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçladık. 
Çalışmamızda 66 adet erkek Wistar albino sıçan; Kontrol, DMSO, PTZ, CORT+PTZ, MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ olacak şekilde 6 gruba ayrıldı. Deneylerimizde 26 gün süresince kortikosteron (10 mg/kg/s.k.) ve mifepriston (5 mg/kg/s.k.) uygulandı. Gün aşırı 14 doz PTZ (30 mg/kg/i.p.) uygulamasıyla kindling epilepsi modeli oluşturuldu ve nöbet davranışları Racine'in skalasına göre skorlandı. PTZ kindling sürecinden sonra anksiyete benzeri davranışların tespit edilmesi amacıyla yükseltilmiş artı labirent testi ve açık alan testi, öğrenme ve bellek oluşumunun araştırılması amacıyla da Morris su labirenti testi uygulandı. Davranışsal testleri takiben hipokampus doku homojenatları ve kan plazma örnekleri üzerinde biyokimyasal çalışmalar yürütüldü. Ayrıca, deney gruplarından alınan beyin dokuları üzerinde histolojik incelemeler yapıldı.
En uzun nöbet latansı, en düşük nöbet frekansı ve nöbet şiddeti MİF+PTZ grubunda görüldü. Buna karşın PTZ, CORT+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarının epileptik nöbetleri arasında anlamlı bir fark saptanmadı. Anksiyete deneylerimizde MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında en düşük anksiyete benzeri davranışlar tespit edildi. Bununla birlikte PTZ ve CORT+PTZ gruplarında kontrol grubundan daha fazla anksiyete benzeri davranışlar gözlemlendi.
Morris su labirenti testi öğrenme günlerinde MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında kontrol grubuna benzer ve PTZ grubundan anlamlı olarak daha düşük öğrenme latansı görüldü. Ancak PTZ grubunun öğrenme latansı kontrol grubundan daha uzundu.  Deney grupları arasında en yüksek bellek bozulması PTZ grubunda tespit edilirken MİF+PTZ grubunda PTZ ve CORT+PTZ gruplarından daha iyi bellek performansı gözlemlendi.
Çalışmamızda en düşük hipokampal BDNF düzeyi MİF+PTZ grubunda tespit edilirken, PTZ, CORT+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında kontrol grubundan daha düşük plazma BDNF düzeyleri görüldü. PTZ grubunun hipokampal CREB düzeyleri kontrol ve MİF+PTZ gruplarından anlamlı olarak daha yüksekti. PTZ ve CORT+PTZ gruplarında kontrol, MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarından anlamlı olarak daha düşük hipokampal TSP-1 düzeyleri bulundu. Grupların hipokampal serotonin düzeyleri arasında anlamlı bir fark yoktu, buna karşın PTZ, CORT+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında kontrolden daha düşük plazma serotonin düzeyleri görüldü. MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında hipokampal kortikosteron düzeyi kontrol grubundan daha düşüktü. Bununla birlikte MİF+PTZ grubu plazma kortikosteron düzeyi kontrolden daha yüksekti. PTZ grubunda kontrol ve MİF+PTZ gruplarından daha yüksek hipokampal TNF-α düzeyleri tespit edildi. Ayrıca PTZ ve CORT+PTZ gruplarında plazma TNF-α düzeyi kontrolden daha yüksekti.
Çalışmamızın histolojik incelemeleri sonucunda tüm epileptik deney gruplarında hipokampal nöron kaybı gözlemlendi. Bununla birlikte MİF+PTZ ve MİF+CORT+PTZ gruplarında PTZ ve CORT+PTZ gruplarından daha düşük hipokampal (DG ve CA1) nöron kaybı görüldü.
Mifepristonun epileptik nöbetler, anksiyete benzeri davranışlar, bellek ve öğrenme süreçleri üzerindeki olumlu etkileri olduğu sonucuna ulaştık. Mifepriston bu olumlu etkilerini, hipokampal BDNF düzeylerini azaltarak ve CREB düzeylerini kontrole yaklaştırarak aşırı uyarılabilir sinirsel ağ oluşumunu engelleyerek; hipokampal TSP-1'i artırıp antianjiyogenik etkileriyle patolojik anjiyogenezi önleyerek; plazma 5-HT düzeylerini kontrole yaklaştırarak serotonerjik yolu olumlu etkileyerek; TNF-α düzeylerinin artışını önleyip nöroinflamasyonu engelleyerek; tüm bunların sonucunda hipokampal nöron kaybını önleyerek göstermiş olabileceğini düşünüyoruz. Mifepristonun epileptogenez, anksiyete ve bellek süreçleri üzerindeki olumlu etkilerini netleştirmek için bu konuda yapılacak daha fazla deneysel ve klinik çalışmayla desteklenmesi gerekmektedir.

Abstract:
The relationship between epilepsy, one of the most common neurological diseases in the world, and glucocorticoids released from the adrenal gland at high levels in the event of stress remains unclear. To contribute to the remove of this ambiguity, we aimed to investigate the effects of corticosterone, a natural glucocorticoid found in rats, and the glucocorticoid receptor antagonist mifepristone on epileptic seizures, anxiety-like behaviors, learning and memory processes.
In our study, 66 male Wistar albino rats were divided into 6 groups as Control, DMSO, PTZ, CORT+PTZ, MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ. In our experiments, corticosterone (10 mg/kg/s.k.) and mifepristone (5 mg/kg/s.k.) were administered for 26 days. Kindling epilepsy model carried out with 14 doses PTZ (30 mg/kg/i.p.) applications every other day and seizure behaviors were scored according to Racine's scale. After the PTZ kindling process, the elevated plus maze test and open field test were used to detect anxiety-like behaviors, and the Morris water maze test was used to investigate learning and memory functions. Following the behavioral tests, biochemical studies were carried out on hippocampus tissue homogenates and blood plasma samples. In addition, histological examinations were performed on the brain tissues taken from the experimental groups.
The longest seizure latency, lowest seizure frequency, and seizure severity results, were seen in the MIF+PTZ group. On the other hand, there was no significant difference in the epileptic seizures between PTZ, CORT+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups. In our anxiety tests, the lowest anxiety-like behaviors were detected in the MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups. However, more anxiety-like behaviors were observed in the PTZ and CORT+PTZ groups than that of the control group. 
On the Morris water maze test learning days, learning latency was similar to the control group and significantly lower than the PTZ group in the MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups. However, the learning latency of the PTZ group was longer than that of the control group. Among the experimental groups, the highest memory impairment was detected in the PTZ group. Whereas, better memory performance was observed in the MIF+PTZ group than those of the PTZ and CORT+PTZ groups.
In our study, the lowest hippocampal BDNF level was detected in the MIF+PTZ group, while plasma BDNF levels were lower in the PTZ, CORT+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups than that of the control group. Hippocampal CREB levels of the PTZ group were significantly higher than those of the control and MIF+PTZ groups. Hippocampal TSP-1 levels were found to be significantly lower in the PTZ and CORT+PTZ groups than in the control, MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups. While there was no significant difference between the hippocampal serotonin levels of the groups, lower plasma serotonin levels were observed in the PTZ, CORT+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups than that of the control. Hippocampal corticosterone level was lower in the MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups than that of the control group. However, plasma corticosterone level was higher in the MIF+PTZ group than that of the control. Hippocampal TNF-α levels were higher in the PTZ group than those of the control and MIF+PTZ groups. In addition, plasma TNF-α levels were higher in the PTZ and CORT+PTZ groups than that of the control.
As a result of histological examinations of our study, hippocampal neuron loss was observed in all epileptic experimental groups. However, lower hippocampal (DG and CA1) neuronal loss was observed in the MIF+PTZ and MIF+CORT+PTZ groups than those of the PTZ and CORT+PTZ groups.
We concluded that mifepristone has positive effects on epileptic seizures, anxiety-like behaviors, memory and learning processes. Mifepristone may inhibit, hyperexcitable neural network formation by reducing hippocampal BDNF levels and getting closer CREB levels to control; by increasing hippocampal TSP-1 and preventing pathological angiogenesis with its antiangiogenic effects; by positively affecting the serotonergic pathway by getting closer 5-HT levels to control; by preventing neuroinflammation via blocking TNF-α levels. As a result, we concluded that it may have shown its effect by preventing hippocampal neuronal loss. In order to clarify the positive effects of mifepristone on epileptogenesis, anxiety and memory processes, it needs to be supported by more experimental and clinical studies.