Neotenik ve metamorfik axolotl (ambystoma mexicanum) beyninin stereolojik ve immünohistokimyasal yöntemler kullanılarak araştırılması
Investigation of neotenic and metamorphic axolotl (ambystoma mexicanum) brain using stereological and immunohistochemical methods
Yazar: ARİFE AHSEN KAPLAN
Danışman: PROF. DR. İLKNUR KESKİN
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Stereoloji = Stereology

Özet:
Tüm tetrapodların organ veya uzuv gibi karmaşık yapılarını, yeniden oluşturma yeteneğine sahip olduğu bilinmektedir. Beynin ventriküler bölgesinde bulunan ependimoglia hücrelerinin, homeostasis ve hasar durumunda proliferatif özellik gösterdikleri ve kök hücre görevlerinin olduğu bilinmektedir. Metamorfoz sonrasında merkezi sinir sisteminde nöron ve glia düzeyinde ortaya çıkabilecek değişikliklerin incelenmesi ve altında yatan mekanizmaların açıklanması çalışmamızın ana amacını oluşturmaktaydı. Metamorfozla birlikte axolotlın beyin dokusunda gerçekleşen morfolojik değişimler, yeni oluşan nöronlar ve beyin bölgelerinde meydana gelen hücresel organizasyonlar stereolojik ve immünohistokimyasal metotlar, ışık ve elektron mikroskobik yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. Çalışmamızda, yaşamsal süreçlerinde metamorfoz geçirmeyen axolotllar metamorfoza indüklendi. Metamorfoz sonrasında metamorfik axolotlların beyinlerinin telensefalon bölgesinde meydana gelen yapısal değişiklikler, neotenik axolotlların telensefalonu ile karşılaştırıldı. Metamorfoz sonrasında telensefalon bölgesinde toplam nöron sayısında neoteniklere göre istatiksel olarak anlamlı derecede bir fark gözlenmedi. Metamorfoz sonrasında nöronların çekirdek yapılarında ve miyelin kılıf organizasyonunda yapısal değişikliklerin olduğu ışık ve elektron mikroskobu düzeyinde gösterildi. Lateral ventrikülün duvarında bulunan bir grup ependimoglia hücrelerinin apikal yüzeylerinde goblet hücrelerine benzer mukopolisakkarit içerikli salgı keselerinin olduğu tespit edildi. Metamorfiklerin proliferasyon indeksi ve NeuN ifade eden hücre sayısının neoteniklerden istatiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu gözlendi. Çalışmamızda metamorfoz sonucunda yeni oluşan ve olgunlaşan nöron sayısında önemli derecede artış olmasına karşın, hücre sayısı bakımından neotenikler ile anlamlı bir fark göstermedikleri gözlendi. Metamorfik hayvanlarda anti-Ki67 pozitif hücre sayısı artarken, toplam hücre sayısının neoteniklere göre değişmemesi, bu hayvanlarda yüksek düzeyde olan hücre ölümünden kaynaklanmış olabileceğini düşündürmektedir. Metamorfoz, memelilerde perinatal dönemdeki nöronal hücre ölümüne benzer bir süreci telensefalonda başlatmış olabilir. Bu tez İstanbul Medipol Üniversitesi BAP (2022-08) tarafından desteklenmiştir.

Abstract:
It is known that all tetrapods have the ability to reconstruct their complex structures, such as organs or limbs. It is known that ependymoglia cells in the ventricular region of the brain show proliferative properties in homeostasis and damage and have stem cell functions. The main purpose of our study was to examine the changes that may occur at the level of neurons and glia in the central nervous system after metamorphosis and to explain the underlying mechanisms. Morphological changes in the brain tissue of the axolotl with metamorphosis, newly formed neurons and cellular organizations in the brain regions were investigated using stereological and immunohistochemical methods, light and electron microscopic methods. In our study, axolotls that did not undergo metamorphosis in their vital processes were induced to metamorphosis. Structural changes in the telencephalon region of the brains of metamorphic axolotls after metamorphosis were compared with the telencephalon of neotenic axolotls. After metamorphosis, no statistically significant difference was observed in the total number of neurons in the telencephalon region compared to neotenics. After metamorphosis, structural changes in the nuclei and myelin sheath organization of neurons were demonstrated at the light and electron microscopy level. It was determined that there are mucopolysaccharide-containing secretion sacs similar to goblet cells on the apical surfaces of a group of ependymoglia cells located in the wall of the lateral ventricle. It was observed that the proliferation index of metamorphics and the number of cells expressing NeuN were statistically significantly higher than neotenics. In our study, it was observed that although there was a significant increase in the number of newly formed and maturing neurons as a result of metamorphosis, they did not show a significant difference with neotenics in terms of cell number. While the number of anti-Ki67 positive cells increased in metamorphic animals, the total number of cells did not change compared to neotenics, suggesting that the high level of cell death in these animals may have resulted. Metamorphosis may have initiated a process similar to neuronal cell death in the perinatal period in mammals in the telencephalon. This thesis was supported by Istanbul Medipol University BAP (2022-08).