Deksmedetomidinin zebra balığı amiloid beta toksisitesi modelindeki davranışsal etkilerinin incelenmesi
Investigation of behavioral effects of dexmedetomidine in the zebrafish amyloid beta toxicity model
Yazar: NİLAY ÇAKMAK
Danışman: PROF. DR. LEYLA İYİLİKÇİ KARAOĞLAN ; DOÇ. DR. HALE AKSU ERDOST
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Amiloid = Amyloid ; Anestezi = Anesthesia ; Deksmedetomidin = Dexmedetomidin ; Nöroproteksiyon = Neuroprotection ; Toksisite = Toxicity ; Zebra balığı = Zebrafish

Özet:
Amaç: Deksmedetomidinin, anti-enflamatuar ve nöroprotektif özellikler sergilediği ve
postoperatif bilişsel bozuklukların insidansını azalttığı bilinmektedir. Çalışmamızın amacı;
erişkin zebra balığında oluşturulan amiloid beta toksisitesi modelinde düşük veya yüksek doz
deksmedetomidin uygulamalarının nörodavranışsal özelliklere olan etkisini araştırmak ve
deksmedetomidinin bu modelde nöroprotektan etkisinin olup olmadığını gözlemlemektir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada amiloid beta (Aβ) peptidi zebra balıklarının beynine
serebroventriküler enjeksiyon ile enjekte edilerek Aβ ile tetiklenebilen Alzheimer Hastalığı
modeli oluşturuldu. Erişkin zebra balıklarına Aβ toksisitesi varlığında veya yokluğunda;
düşük (250 µM) veya yüksek (500 µM) doz deksmedetomidin, retro-orbital enjeksiyon
yöntemi ile uygulandı. Dört grup ve her grupta 6 adet olmak üzere toplam 24 adet, yaş aralığı
6-12 ay arasında olan wild (yabanıl) tip zebra balıkları kullanıldı. Grup 1 (Sham grubu), Grup
2 (Aβ toksisitesi grubu), Grup 3 (Aβ toksisitesi oluşturulup 250 µM deksmedetomidine maruz
kalan grup), Grup 4 (Aβ toksisitesi oluşturulup 500 µM deksmedetomidine maruz kalan grup)
olarak gruplara ayrıldı. Aβ ve deksmedetomidin uygulamaları sonrası zebra balıklarına sosyal
etkileşim, ayna ısırma ve Novel tank davranış testleri yapıldı. Sonrasında telensefalon
diseksiyonu yapılıp qPCR ile Alzheimer gen ekspresyon analizleri ve Western Blot ile GFAP
validasyonu yapıldı.
Bulgular: qPCR gen ekspresyon analizlerinde psen1, psen2 ve appa genlerinin sonuçlarında
benzer şekilde "Aβ-PBS" grubuna göre kıyaslandığında "Aβ-Düşük Doz Deks" ve "AβYüksek Doz Deks" deney gruplarında istatistiksel olarak önemli bir azalış gözlemlendi.
Bunun yanında "Aβ-Düşük Doz Deks" ve "Aβ-Yüksek Doz Deks" grupları arasında anlamlı
fark yoktu. pcna geni için "PBS-PBS" grubuna kıyasla "Aβ-Düşük Doz Deks" ve "AβYüksek Doz Deks" deney gruplarındaki artış istatistiksel olarak anlamlı bulundu. Western
Blot analizlerine göre G2'nin GFAP bağıl ifadesinde G1'e kıyasla istatistiksel olarak önemli
xiii
derecede artış gözlendi. Deksmedetomidin uygulanan G3 ve G4 deney grupları G2 ile
kıyaslandığında istatistiksel olarak önemli olarak GFAP ifadesinde düşüş gözlendi.
Sonuç: Elde edilen veriler doğrultusunda, zebra balığı amiloid beta toksisitesi modelinde α2
adrenarjik reseptör agonisti olan deksmedetomidinin düşük (250 µM) ve yüksek (500 µM)
dozlarının nöroprotektif etkilerinin bulunduğu saptandı. Davranış testlerinde istatistiksel
olarak anlamlı bir sonuç elde edilmedi.
Anahtar kelimeler: Alzheimer hastalığı, deksmedetomidin, zebra balığı, anestezi, davranış,
nöroprotektif

Abstract:
Background: Dexmedetomidine is known to exhibit anti-inflammatory and neuroprotective
properties and reduce the incidence of postoperative cognitive disorders. The aim of our
study; to investigate the effect of low or high dose dexmedetomidine applications on
neurobehavioral properties in amyloid beta toxicity model created in adult zebrafish and to
observe whether dexmedetomidine has a neuroprotectant effect in this model.
Materials and Methods: In the study, Aβ-induced Alzheimer's Disease model was created
by injecting Aβ peptide into the brain of zebrafish by cerebroventricular injection. In the
presence or absence of Aβ toxicity to adult zebrafish; low (250 µM) or high (500 µM) dose
dexmedetomidine was administered by retro-orbital injection method. A total of 24 wild-type
zebrafish, aged between 6-12 months, were used in 4 groups and 6 in each group. They were
divided into groups as Group 1 (Sham group), Group 2 (Aß toxicity group), Group 3 (group
exposed to 250 µM dexmedetomidine with Aβ toxicity), Group 4 (group exposed to 500 µM
dexmedetomidine with Aß toxicity). Social interaction, mirror biting and Novel tank behavior
tests were performed on zebrafish after Aβ and dexmedetomidine applications. Afterwards,
dissection of the telencephalon was performed and Alzheimer's gene expression analyzes by
qPCR and GFAP validation were performed by Western Blot.
Results: In qPCR gene expression analyzes, a statistically significant decrease was observed
in the results of psen1, psen2 and appa genes in the "Aβ-Low Dose Dex" and "Aβ-High Dose
Dex" experimental groups when compared to the "Aβ-PBS" group. In addition, there was no
significant difference between the "Aβ-Low-Dose Dex" and "Aβ-High-Dose Dex" groups.
For the pcna gene, the increase in the "Aβ-Low Dose Dex" and "Aβ-High Dose Dex"
experimental groups was statistically significant compared to the "PBS-PBS" group.
According to Western blot analysis, a statistically significant increase was observed in the
relative expression of GFAP in G2 compared to G1. A statistically significant decrease in
xv
GFAP expression was observed when dexmedetomidine administered G3 and G4
experimental groups were compared with G2.
Conclusions: In line with the data obtained, it was determined that low (250 µM) and high
(500 µM) doses of dexmedetomidine, an α2 adrenergic receptor agonist, had neuroprotective
effects in the zebrafish amyloid beta toxicity model. No statistically significant results were
obtained in behavioral tests.
Keywords: Alzheimer's disease, dexmedetomidine, zebrafish, anesthesia, behavior,
neuroprotective