Kronik sürekli hipoksi sonrasında vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) bağımlı respiratuar nöroplastisite oluşumunun sıçan medulla oblongata ve frenik siniri üzerinde araştırılması
Investigation of vascular endothelial growth factor (VEGF) dependent neuroplasticity formation on rat medulla oblongata and fhrenic nerve after chronic continuous hypoxia
Yazar: NURHAN KULOĞLU
Danışman: PROF. DR. BİRKAN YAKAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL ERDEM BAŞARAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Frenik sinir = Phrenic nerve ; Hipoksi = Hypoxia ; Medulla oblongata = Medulla oblongata ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors

Özet:
Solunumu kontrol eden nöronal sistem, fizyolojik değişimlere yanıt olarak plastisiteyi meydana getirmektedir. Kronik sürekli hipoksi, beyinde ventilasyonun hipoksiye aklimatizasyonuna (VAH) katkıda bulunan nöroplastisiteye neden olur. Bu çalışmanın amacı, kronik sürekli hipoksi sonrası gelişen VAH mekanizmasının, nükleus traktus solitarius ve frenik sinir üzerinde VEGF reseptör aktivasyonlarının solunumsal nöroplastisite oluşumundaki potansiyel rollerini açıklamaktır. 
Bu çalışmada, 24 adet Sprague Dawley cinsi erişkin erkek sıçanlar kullanıldı. Denekler orta şiddetli sham (oşSham), şiddetli sham (şSham), orta şiddetli kronik sürekli hipoksi (oşKSH), şiddetli kronik sürekli hipoksi (şKSH) olmak üzere 4 gruba ayrıldı.  Normoksi grubu (oşSham ve şSham) sıçanlar normabarik oda içerisinde %21 O₂ seviyesine (7 gün), hipoksi grubu (oşKSH ve şKSH) sıçanlar ise %13 ve %10 O₂ seviyesine (7 gün) maruz bırakıldılar. Normoksi ve hipoksi grupları için farklı protokoller uygulanarak bütün vücut pletismografisi cihazı ile ventilasyon, solunum frekansı ve tidal volüm ölçümleri yapıldı. Deney sonrasında beyin sapı ve medulla spinalis dokusunda, HIF-1α, EPO ve VEGFR-2 ekspresyonları immünohistokimyasal boyama yöntemi kullanılarak incelendi.
Beyin sapı ve medulla spinalis dokusunda yapılan incelemelerde HIF-1α, EPO ve VEGFR-2 ekspresyonları hipoksi gruplarında normoksi gruplarına göre artış gösterdiği ve benzer artış, solunum parametreleri değerlendirildiğinde de görüldü.
Sonuç olarak, kronik sürekli hipoksi sonrası gelişen VAH ile ilişkili solunum nöroplastisitesi mekanizmasını öğrenmek, solunum yetmezliği oluşturan birçok hastalığa ilaç kullanmaksızın beynin kendi plastisitesinden yararlanılarak yeni teropötik yaklaşımların geliştirilebilmesine katkı sağlayacaktır. 
Anahtar Kelimeler: Kronik Sürekli Hipoksi, VEGF, Medulla Oblongata, Frenik Sinir

Abstract:
The neuronal system that controls respiration creates plasticity in response to physiological changes. Chronic persistent hypoxia causes neuroplasticity in the brain that contributes to the acclimatization of ventilation to hypoxia (VAH). The aim of this study is to explain the potential roles of the VAH mechanism that develops after chronic persistent hypoxia, VEGF receptor activations on the nucleus tractus solitarius and phrenic nerve in the development of respiratory neuroplasticity.
In this study, 24 Sprague Dawley adult male rats were used. The subjects were divided into 4 groups as a moderate sham (mSham), severe sham (sSham), moderate-severe chronic persistent hypoxia (mCSH), severe chronic persistent hypoxia (sCSH). The normoxic group (mSham and sSham) rats were exposed to 21% O₂ level (7 days) in the normabaric room, while the hypoxia group (mCSH and sCSH) rats were exposed to 13% and 10% O₂ level (7 days). By applying different protocols for normoxia and hypoxia groups, ventilation, respiratory frequency and tidal volume were measured with whole-body plethysmography device. After the experiment, HIF-1α, EPO and VEGFR-2 expressions were examined using immunohistochemical staining method in brainstem and medulla spinalis tissue.
HIF-1α, EPO and VEGFR-2 expressions increased in hypoxia groups compared to normoxia groups, and a similar increase was observed when respiratory parameters were evaluated.
In conclusion, learning the mechanism of respiratory neuroplasticity associated with VAH that develops after chronic continuous hypoxia will contribute to the development of new therapeutic approaches by taking advantage of the brain's own plasticity without using drugs for many diseases that cause respiratory failure.
Keywords: Chronic Persistent Hypoxia, VEGF, Medulla Oblongata, Phrenic Nerve