Ratlarda propiyonik asitle oluşturulan otizm modelinde fosfodiesteraz5 (FDE5) inhibitörü sildenafil etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the efficacy of phosphodiesterase5 (PDE5) inhibitor sildenafil in a propionic acid induced autism model in rats
Yazar: ERKAN ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. AHMET LEVENT BAŞ
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Farmakoloji ve Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Fosfodiesteraz inhibitorleri = Phosphodiesterase inhibitors ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; Sildenafil = Sildenafil ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Otizm Spektrum Bozukluğu (OSB), yetersiz sosyal iletişim ve etkileşimle beraber; tekrarlayan, kalıplaşmış davranışlar içeren nörogelişimsel bir bozukluktur. Günümüzde en yaygın rastlanan nörogelişimsel bozukluklar arasında yer almaktadır. Çalışmada, otizm modelinin oluşturulmasında 250 mg/kg/gün dozda 5 gün propiyonik asitin (PPA) intraperitoneal (IP) yolla verilmesinin ardından 3 farklı dozda (1, 3 ve 10 mg/kg) sildenafil sitrat uygulandı. Deneysel aşamada, ratlar her bir grupta 6 hayvan olacak şekilde 8 gruba ayrıldı. Otizm modeli oluşturulan 24 rat, sildenafil (OSDL1, 3 ve 10) ve negatif kontrol (NK) grubu olacak şekilde 4 gruba, otizm modeli oluşturulmayan 24 rat ise sildenafil (SSDL1, 3 ve 10) ve sağlıklı kontrol (SK) grubu oluşturulacak şekilde 4 gruba rastgele dağıtıldı. 15 günlük tedavinin ardından davranış testleri uygulanarak tüm ratlara ötenazi yapıldı. Doku örnekleri alındı. Çalışma sonunda davranış testleri (sosyal tanıma ve yenilik testi, pasif kaçınma testi, açık alan testi, sükroz tercih testi), biyokimyasal Beyin Kaynaklı Nörotrofik Faktör (BDNF), Glutamat Dekarboksilaz (GAD67), Laktat Dehidrogenaz (LDH) ve histopatolojik analizler kullanılarak, Fosfodiesteraz5 (FDE5) inhibitörü sildenafilin OSB üzerine etkisi gruplar arasında karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. 
Açık alan testi merkezde geçirilen süre (MGS) düzeyleri; NK grubu, tedavi grubu SSDL3 ve kontrol gurubu, SK'ya göre yüksek belirlendi (P<0.05). MGS düzeyinde pozitif yönde iyileşmeler görüldü. Vertikal koklama (VKS) düzeyleri; NK grubu, SSDL3-10 ve SK grubuna göre düşük bulundu (P<0.05). NK grubu sosyal tanıma endeksi (STE)1 ve STE2 düzeyi diğer bütün gruplara göre yüksek belirlendi (P<0.05). Sildenafilin doza bağlı olarak kontrol grupları ile karşılaştırıldığında belirtilen parametrelere olumlu yansımaları görüldü. NK grubu sükroz tüketim yüzdesi (STY) değerinin diğer bütün gruplardan istatistiki açıdan düşük olduğu belirlendi (P<0.05). Sildenafilin tedavi gruplarında hedoni durumunu artırdığı belirlendi. NK grubu BDNF ve GAD67 değerleri SSDL1, SSDL3, SSDL10 ve SK gruplarına göre düşük belirlenirken (P<0.05), NK grubu LDH değeri SSDL1 ve SSDL3 gruplarına göre yüksek belirlendi (P<0.05).
Bu projede ratlarda oluşturulan OSB modelinde sildenafil uygulamasının etkilerini incelendi. Bu bağlamda sildenafilin mitokondriyal disfonksiyon kaynaklı beyin ATP sentez yetersizliği ve inflamatuvar nöron kaybı üzerindeki etkileri davranış testleri, histopatolojik ve biyokimyasal parametreler aracılığıyla değerlendirildi.

Abstract:
Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder that involves repetitive, stereotyped behaviors with inadequate social communication and interaction. It is one of the most common neurodevelopmental disorders today. In the study, propionic acid (PPA) was administered intraperitoneally (IP) for 5 days at a dose of 250 mg/kg/day followed by 3 different doses (1, 3 and 10 mg/kg) of sildenafil citrate to create an autism model. In the experimental phase, rats were divided into 8 groups with 6 animals in each group. The 24 rats with autism model were randomly distributed into 4 groups as sildenafil (OSDL1, 3 and 10) and negative control (NC) groups, and the 24 rats without autism model were randomly distributed into 4 groups as sildenafil (SSDL1, 3 and 10) and healthy control (HC) groups. After 15 days of treatment, behavioral tests were performed and all rats were euthanized. Tissue samples were taken.
At the end of the study, behavioral tests (social recognition and novelty test, passive avoidance test, open field test, sucrose preference test), biochemical Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF), Glutamate Decarboxylase (GAD67), Lactate Dehydrogenase (LDH) and histopathological analyses were used to evaluate the effect of the Phosphodiesterase5 (PDE5) inhibitor sildenafil on ASD comparatively between the groups. Open field test center time spent (CTS) levels were higher in NK group, treatment group SSDL3 and control group SK (P<0.05). Positive improvements were observed in CTS levels. Vertical sniffing (VS) levels were lower in the NK group than in the SSDL3-10 and SC groups (P<0.05). Social recognition index (SRI)1 and SRI2 levels were higher in NK group compared to all other groups (P<0.05). When sildenafil was compared with the control groups in a dose-dependent manner, favorable effects were observed on the mentioned parameters. Sucrose consumption percentage (SCP) value in NK group was statistically lower than all other groups (P<0.05). Sildenafil increased hedonia status in the treatment groups. NK group BDNF and GAD67 values were lower than SSDL1, SSDL3, SSDL10 and SK groups (P<0.05), while NK group LDH value was higher than SSDL1 and SSDL3 groups (P<0.05).
In this project, we examined the effects of sildenafil administration in ASD model in rats. In this context, the effects of sildenafil on mitochondrial dysfunction-induced brain ATP synthesis deficiency and inflammatory neuron loss were evaluated through behavioral tests, histopathological and biochemical parameters.