Özgün bir hiperbilirubinemi modelinin zebrabalığında geliştirilmesi
Development of a unique hyperbilirubinemia model in zebrafish
Yazar: EBRU ÖNAL
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH KUMRAL ; DR. GÜLÇİN ÇAKAN AKDOĞAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinirbilimler Ana Bilim Dalı / Temel Sinirbilimler Bilim dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Hiperbilirubinemi = Hyperbilirubinemia ; Yenidoğanlar =

Özet:
Yenidoğan unkonjuge hiperbilirubinemisi,  yüksek total serum bilirubin seviyesi ile karakterize olup, zamanında doğmuş bebeklerin % 60'ı,ve erken doğmuş bebeklerin ise neredeyse tamamında görülen yaygın bir sağlık sorunudur. Bilirubine maruz kalma miktarı ve süresine bağlı olarak olumsuz fizyolojik veya patolojik etkileri olabilir. Hastalığın şiddet düzeyine bağlı olarak letarji, beslenme sorunları, tonus değişiklikleri, ateş, apne, nöbet, koma ve hatta ölümle sonuçlanabilir. Hastalığın kronik formu olan Kernikterus ise bazal gangliyonlar ve beyin sapının etkilenmesine bağlı olarak yukarıya bakış kısıtlılığı, sensörinöral işitme kaybı, koreatetoid serebral-palsi ve diş minesi bozuklukları gibi ciddi işlev bozukluklar ile sonuçlanabilmektedir. Hiperbilirubinemi için mevcut tedaviler sorunun altında yatan nedenleri ele almak yerine bilirubinin nörotoksik etkilerini azaltmak için geçici çözümler sunmaktadır. Hiperbilirubinemi için tedavi yöntemlerinin yetersiz ve riskli olmasından dolayı yeni etkin yöntemlerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. 
Zebrabalığı gelişimsel nörotoksisite modelini oluşturmak için uygun bir model olabilir ve yenidoğan hiperbilirubinemisine yönelik olası tedavilerin ve hastalığın altında yatan mekanizmaların araştırılmasına olanak sağlayabilir. Zebrabalığı, çok sayıda yavru eldesi, görüntüleme ve manipülasyon kolaylığı ve larval dönemin yenidoğana benzer olması gibi avantajlar sunar. Ayrıca, larval dönemde kan beyin bariyerinin geçirgen olması, karaciğer enzimlerinin geç aktivasyonu, serumda bilirubin varlığı ve bilirubin mekanizmasında bulunan enzimlerin ortologlarının bulunması yenidoğan hiperbilirubinemi geliştirilmesine uygun bir organizma olduğuna işaret etmektedir. Ancak bugüne kadar zebrabalığında yenidoğan hiperbilirubinemi modeli geliştirilmemiştir. Bu çalışmada zebrabalığı larvası kullanılarak, yenidoğan hiperbilirubinemisi modellenmiş ve bu modelde gelişen fenotipler ve nörotoksisite incelenmiştir. Araştırmamızda, bilirubine maruz kalan zebrabalığı larvalarında, beyinde ve ilgili dokularda bilirubin birikimini takiben ödem, doku hasarı, kaslarda morfolojik bozukluklar, letarji, tonus değişiklikleri, opistotonus ve bakış kısıtlılığı gözlemlenmiştir.  Literatürde daha önce tanımlanmamış olan bu model sayesinde hastalığın altta yatan patogenezinin tanımlanması ve etkin tedavi seçeneklerinin ortaya konulması açısından yol gösterici olabilir.

Abstract:
Neonatal unconjugated hyperbilirubinemia, characterized by high total serum bilirubin level, is a common health issue that presents as Jaundice in 60 % of term infants and almost all preterm infants. Depending on the developmental process, quantity and duration of bilirubin, harmful pathological or physiological effects may result. Lethargy, feeding issues, tone changes, fever, apnea, seizure, semi-coma, and even mortality can occur depending on the disease's severity. The chronic form of the disease, Kernicterus, affects the basal ganglia and brain stem, causing serious dysfunctions such as upward gaze limitation, sensorineural hearing loss, choreoathetoid cerebral palsy and tooth enamel disorders. Current therapies only provide short-term relief from the the neurotoxic consequences of bilirubin, instead of treating the root causes of hyperbilirubinemia. Due to the inadequate and dangerous treatment methods, new, effective treatments are required. 
The zebrafish is a suitable model for constructing the developmental neurotoxicity model, that is also enables enables research into potential treatments for neonatal hyperbilirubinemia and the underlying causes of the condition. Zebrafish offer some advantages such as obtaining a large number of offspring, ease of imaging and manipulation, and similarity of the larval period to the newborn. Additionaly, a suitable organism for the development of neonatal hyperbilirubinemia is also indicated by the permeability of the blood-brain barrier during the larval stage, delayed activation of liver enzymes, the presence of bilirubin in the serum, and the presence of orthologs of enzymes involved in the bilirubin mechanism. However, to date, hyperbilirubinemia has not been modeled in zebrafish.
In this research, zebrafish larvae were used to mimic neonatal hyperbilirubinemia, and developed phenotypes and neurotoxicity were investigated in this model. In our research, following bilirubin accumulated in the brain and tissues of zebrafish larvae that were exposed to the bilirubin, some consequences was oberved such as edema, tissue degeneration, moprhological defects in muscles, lethargy, tonus changes and limitaiton of upward gaze. According to this model, which has not been previously developed in the literature, it can serve as a guide for defining the disease's underlying etiology and revealing promising therapy approaches.