Kronik öngörülmeyen stres depresyon modelinde hipokampal nöronlarda erken yaşam stresinin, ketamin ve fluoksetin tedavilerinin sırt1, MİRNA-34A, NLRP3 yolağı ve BDNF, NR2 düzeyleri üzerine etkisi
Effects of Early Life Stress, Ketamine and Fluoxetine Treatments on SIRT1, MİRNA34A, NLRP3 Pathway and BDNF, NR2 Levels in Hippocampal Neurons in The Chronic Unpredictable Stress Depression Model
Yazar: FEYZA DÖNMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLİN ÖZDAMAR ÜNAL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Depresyon = Depression ; Hipokampus = Hippocampus ; Ketamin = Ketamine ; Kronik hastalık = Chronic disease ; Nöroinflamatuar hastalıklar = Neuroinflammatory diseases ; Nöronal plastisite = Neuronal plasticity ; Nöronlar = Neurons ; Psikolojik sıkıntı = Psychological distress ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors ; Stres = Stress

Özet:
Erken yaşam stresi; nöroplastisite, nöroinflamasyon, epigenetik değişiklikler ve glutamaterjik sistem dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalarla majör depresyon gibi psikopatolojilerin ortaya çıkmasında rol oynar. Hipokampüs, depresyonun etyopatogenezinde son ortak yol olduğu düşünülen nöroplastisitenin ve nörogenezin en önemli merkezi, erken yaşamda strese en duyarlı bölgelerden biridir. Ketamin son yıllarda hızlı antidepresan etkinliği saptanan disosiyatif bir anesteziktir. Bu çalışmada, erken yaşam döneminde Kronik Öngörülemeyen Hafif Stres (KÖHS) modelinde hipokampüste BDNF, NR2B, miR-34a/SIRT1 yolağı ve NLRP3 değişikliklerini ve kronik ketamin tedavisinin bu moleküller üzerindeki etkilerini araştırmak amaçlanmıştır. Deneyde ratlar dört gruba ayrılmıştır: Kontrol, KÖHS, KÖHS+Flu, KÖHS+Keta. KÖHS ergenlik döneminde başlanarak altı hafta boyunca uygulanmıştır. Pozitif kontrol olarak fluoksetin ve kronik etkisi araştırılan ketamin tedavileri 10 mg/kg dozda deneyin son üç haftasında ip olarak uygulanmıştır. KÖHS modelinin geçerliliği üç davranış deneyi ile test edilmiştir. Sükroz tercihinde azalmayla anhedoni, zorlanmış yüzme testinde immobilitede artışla davranışsal umutsuzluk benzeri davranışlar izlenmiştir; açık alan testinde ise anksiyete benzeri davranış saptanmamıştır. Hipokampal dokuda ELISA ile BDNF ve NR2B protein konsantrasyonları; RT-PCR ile miR-34a, SIRT1 ve NLRP3 gen ekspresyonları analiz edilmiştir. Bu çalışmada ergenlik döneminde kronik strese maruziyetin depresyon benzeri davranışlara neden olduğu, hipokampüste BDNF protein seviyelerini düşürdüğü, miR-34a'yı artırarak SIRT1 ekspresyonunu azalttığı saptanmıştır. Fluoksetin ve ketamin tedavileriyle depresyon benzeri davranışlarda iyileşme olduğu gösterilmiştir. Fluoksetin tedavisiyle hipokampüsteki bu değişikliklerin BDNF ve SIRT1'de belirgin olmak üzere geriye döndüğü tespit edilmiştir. Kronik ketamin tedavisinin ise BDNF üzerinde anlamlı bir etkisi olmadığı, miR-34a/SIRT1 yolağına ise fluoksetinin tam tersi bir etkisi olduğu bulunmuştur. Hipokampal NR2B ve NLRP3 düzeylerinde ise kronik fluoksetin ve ketamin tedavilerinin önemli bir fark oluşturmadığı görülmüştür. Bu sonuçlara göre BDNF ve miR-34a/SIRT1 yolağının erken yaşam stresiyle ilişkili majör depresyonun etyopatogenezinde rol oynayabileceği düşünülebilir. Ketaminin hızlı ve uzun süreli etki mekanizmasına yönelik yapılacak çalışmaların sonuçları antidepresan tedavide önemli katkı sağlayabilir.

Abstract:
Early life stress plays a role in the emergence of psychopathologies such as major depression by various mechanisms including neuroplasticity, neuroinflammation, epigenetic changes and the glutamatergic system. The hippocampus is the most important center of neuroplasticity and neurogenesis, which is thought to be the last common pathway in the etiopathogenesis of depression, and is one of the regions most sensitive to stress in early life. Ketamine is a dissociative anesthetic with rapid antidepressant activity searched out in recent years. In this study, it was aimed to investigate the changes in BDNF, NR2B, miR-34a / SIRT1 pathway and NLRP3 in the hippocampus in the Chronic Unpredictable Mild Stress (CUMS) model in the early life period, and the effects of chronic ketamine treatment on these molecules. In the experiment, rats were separated into four groups: Control, CUMS, CUMS + Flu, CUMS + Keta. CUMS was started in adolescence period and administered for six weeks. Fluoxetine as positive control and ketamine treatments, whose chronic effects were investigated, were administered ip in the last three weeks of the experiment at a dose of 10 mg / kg. The validity of the CUMS model has been tested with three behavioral experiments. Behaviors like anhedonia with a decrease in sucrose preference and hopelessness with an increase in immobility in the forced swim test were observed; anxiety-like behavior was not detected in the open field test. BDNF and NR2B protein concentrations in hippocampal tissue by ELISA; the gene expressions of miR-34a, SIRT1 and NLRP3 were analyzed by RT-PCR. In this study, it was determined that exposure to chronic stress during adolescence period caused depression-like behaviors, decreased BDNF protein levels in the hippocampus, and decreased SIRT1 expression by increasing miR-34a. Recovery in depression-like behavior has been shown with fluoxetine and ketamine treatments. It has been determined that these changes in the hippocampus reversed at a significant level in BDNF and SIRT1 with fluoxetine treatment. It was found that chronic ketamine treatment did not have a significant effect on BDNF, while fluoxetine had the opposite effect on the miR-34a / SIRT1 pathway. It was observed that chronic fluoxetine and ketamine treatments did not make a significant difference in hippocampal NR2B and NLRP3 levels. Based on these results, it can be thought that the BDNF and miR-34a / SIRT1 pathway may play a role in the etiopathogenesis of major depression associated with early life stress. The results of studies to be conducted on the fast and long-term effect mechanism of ketamine may contribute significantly to antidepressant treatment.