Gad-65 ve gad-67 transjenik farelerde nucleus septalıs lateralıs ve nucleus septalıs medıalıs gabaerjik nöronlarının özellikleri
Properties of lateral and medial septal nuclei gabaergic neurons in GAD-65 and GAD-67 transgenic mice
Yazar: URAL VERİMLİ
Danışman: PROF. DR. ÜMİT SÜLEYMAN ŞEHİRLİ
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Temel Tıp Bilimleri Bölümü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Dürtü kontrol bozukluğu = Impulse control disorders ; Epilepsi = Epilepsy ; Fareler = Mice ; GABA = GABA ; Limbik sistem = Limbic system ; Narkotik bağımlılığı = Narcotic dependence ; Nöronlar = Neurons

Özet:
Area Septalis limbik sisteme ait bir prosencephalon bölgesidir. Limbik sistemin birçok fonksiyonunda etkin olduğu gibi epilepsi, Alzheimer Hastalığı, madde bağımlılığı ve dürtü kontrolü bozukluğu gibi durumlarda da önemli etkileri vardır. Nucleus Septalis Medialis (MS) ve Lateralis (LS) de Area Septalis içerisinde bulunan ve bahsi geçen klinik durumlarda önemli etkileri bulunan çekirdeklerdir. Literatürde bu iki çekirdeğin GABAerjik nöron dağılımlarıyla ilgili çelişkiler mevcuttur. Bu çelişkilerin başında GABA (gamma amino-butirik asit) sentezinde görevli olan GAD (glutamik asit dekarboksilaz) enziminin iki alt tipinin yoğunluk farkı gelmektedir. Literatürdeki genel kanı bu bölgelerin GABAerjik nöronlarının yoğunlukla GAD 67 alt tipini taşıdıklarıdır. Ancak GAD-65 alt tipinin nöronların terminallerinde bulunduğu ve sinaptik fonksiyonlarda rol oynayan alt tip olduğu bilinmektedir. Çalışmamızda LS ve MS açısından bu çelişkileri test etmeyi amaçladık.
Çalışmamızda GAD-65 ve GAD-67 transjenik fare beyinlerini kullanıldı. Bu beyinlerden LS ve MS içeren ardışık kesitler alındı. Kesitlerimizi transjenik modelimiz için geliştirilmiş florasan antikor özellikli anti-GFP adlı teknikle boyandı. Boyanmış kesitlerin ardışık beşte birinde GABAerjik nöron sayımı yapıldı ve sonuçların ortalamalarını unpaired two tailed t-test metoduyla GAD-65 ve GAD-67 kesitleri arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Literatürdeki genel kanının tersine GAD-65 alt tipini taşıyan nöronların her iki bölgede de daha yoğun olarak tespit edildi. Yanlış negatif boyanmayı ekarte edebilmek için beynin diğer bölgelerini incelediğimizde kortikal bölgelerde GAD-65 ve GAD-67 alt tiplerinin birbirlerine benzer şekilde boyandığını tespit edildi. Aynı alt tipi taşıyan kesitlerde sağ ve sol hemisferlerin yoğunluklarını karşılaştırdığımızda anlamlı farklılık gözlemlenmedi.
Elde ettiğimiz sonuçların ışığında temporal meziyal epilepsi patogenezinde, Alzheimer Hastalığı'nın GABAerjik modülasyonunda, ödüllendirme mekanizması işleyişinde ve madde bağımlılığı patogenezinde rol oynayan GABAerjik hücrelerin yoğunlukla GAD-65 alt tipini taşıdığını düşünmekteyiz. Bahsi geçen hastalıkların ve bozuklukların temellerinin daha iyi anlaşılması ve tedavilerin düzenlenmesinde elde ettiğimiz bulguların katkı sağlayabileceğini düşünmekteyiz.

Abstract:
Septal Area is a limbic system structure located in the prosencephalon region containing structures such as Lateral Septal nucleus (LS) and Medial Septal nucleus (MS). This area is involved in numerous psychiatric and neurological conditions such as epilepsy and Alzheimer's Disease pathogenesis. There have been big debates in the literature regarding the GABAergic neuron distribution in this area. The main arguement has been on the prominence of two GABA synthesizing glutamic acid decarboxylase (GAD) enzyme subtypes in the region. According to the literature GAD-67 subtype is more prominently observed among the GABAergic cells of LS and MS. In spite of this data it is known that GAD-65 subtype is observed in the nerve terminals and takes action in synaptic transmission. In our research we have aimed to test these debates by inspecting the GABAergic neuronal distribution differences among above explained subunits of the septal area.
We have used transgenic strain GAD-65 and GAD-67 mouse brains provided from Oxford University in our experiments. We have taken consecutive sections from areas containing the septal nuclei in these brains. Then we have stained our sections using anti-GFP labelling method which is a florescence antibody technique developed specifically for this transgenic model. We have counted the GABAergic neurons in every first of five consecutive sections and we have compared the means of these results among GAD-65 and GAD-67 brains using unpaired two tailed t-test. On the contrary to the main assumption in the literature, our results have shown that GAD-65 subtype neurons were more prominently observed compared to the other subtype. In order to eliminate false negative staining, we have inspected the stainings in other regions of the brain and have not found any staining differences in cortical regions of both enzyme subtypes.
According to the results we have obtained, we assume that the GABAergic neurons involved in the above mentioned conditions are prominently GAD-65 subtype containing neurons. Our assumption is that the results of our research may have implications that could serve to understand the mechanisms and pathogenesis of these several clinical conditions better and to modify the therapeutic approaches to these conditions.