Maternal strese maruz kalmış farelerin hipokampus dokularında apoptoz ile ilişkili genlerin mrna düzeylerinin araştırılması
Investigation of mRNA levels of genes associated with apoptosis in the hippocampal tissues of maternally stressed mice
Yazar: İHSAN KIVANÇ GÜRSOY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEZİBAN KORKMAZ BAYRAM
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Erken yaşam stresi, özellikle anne ayrılığı gibi durumlar, antisosyal davranışlar ve kişilik bozuklukları da dahil olmak üzere yaşam boyu süren psikopatolojik durumların gelişiminde rol oynamaktadır. Kemirgen modellerinde, erken anne ayrılığı nöronal apoptoz ve hipokampal fonksiyon bozukluğu ile ilişkilendirilmiş, bu durum öğrenme ve hafızada eksikliklere, depresyon benzeri davranışlara ve anksiyete benzeri reaksiyonlara yol açmıştır.
Bu çalışmada, erken yaşam stresinin, öngörülmeyen anne ayrılığı (MS) ve öngörülmeyen anne ayrılığı ile birlikte öngörülmeyen anne stresinin (MSUS), BALB/c farelerin hipokampal dokularında pro-apoptotik genler Bax, Tp53 ve Casp3 ile pro-survival gen Bcl2'nin mRNA ekspresyonu üzerindeki etkilerini araştırılmıştır. Çalışma üç gruptan oluşmaktadır: Kontrol grubu (n=24), MS grubu (n=24) ve MSUS grubu (n=24).
Total RNA, doğum sonrası 35. günde (PND35) farelerin hipokampal dokularından fenol-kloroform ekstraksiyon yöntemi kullanılarak elde edilmiş ve Bax, Bcl2, Tp53 ve Casp3 genlerinin mRNA ekspresyon seviyeleri gerçek zamanlı PZR kullanılarak ölçülmüştür. PZR verileri, delta delta Ct yöntemiyle analiz edilmiştir. İstatistiksel analizler, GraphPad Prism yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kontrol, MS ve MSUS grupları arasında mRNA ifadesinde önemli farklılıklar tespit edilmiştir. Bax mRNA ifadesinin MS grubunda kontrole kıyasla anlamlı ölçüde azaldığı (p = 0,0464), hem MS hem de MSUS gruplarında Bcl2 mRNA ifadesinin kontrol grubuna kıyasla anlamlı şekilde arttığı (sırasıyla p = 0,0005, p = 0,0057) saptanmıştır. Tp53 mRNA ifadesinin ise MSUS grubunda kontrole kıyasla anlamlı ölçüde arttığı saptanmıştır (p = 0,0413). Gruplar arasında Casp3 mRNA ifade düzeylerinde anlamlı bir farklılık gözlenmemiştir.
İki yönlü tekrarlanan ölçümler ANOVA kullanılarak yapılan vücut ağırlığı analizi, MS ve MSUS gruplarındaki yavruların kontrol grubuna kıyasla anlamlı ölçüde daha düşük vücut ağırlığına sahip olduğu, ayrıca MSUS grubunun MS grubuna kıyasla anlamlı ölçüde daha düşük vücut ağırlığına sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Pro-apoptotik gen Bax, Tp53 ve pro-survival gen Bcl2'nin mRNA ekspresyon seviyelerindeki önemli değişiklikler ve Casp3 ekspresyonundaki istikrar, erken yaşam stresine yanıt olarak hipokampusta apoptozun gerçekleşmediğini, ancak hücre hayatta kalımının sağlandığını göstermektedir.

Abstract:
Early life stress, particularly maternal separation (MS), contributes to lifelong psychopathological conditions, including antisocial behaviors and personality disorders. In rodent models, early maternal separation has been associated with neuronal apoptosis and impaired hippocampal function, resulting in learning and memory deficits, depression-like behaviors, and alterations in anxiety-like behaviors.
This study investigated the effects of early life stress, specifically unpredictable maternal separation (MS) and unpredictable maternal separation combined with unpredictable maternal stress (MSUS), on the mRNA expression levels of the pro-apoptotic genes Bax, Tp53 and Casp3, and the pro-survival gene Bcl2 in the hippocampus of BALB/c mice. Three groups were studied: a control group (n=24), a group exposed to MS (n=24), and a group exposed to MSUS (n=24).
Total RNA was extracted from hippocampal tissues of mice on postnatal day 35 (PND35) using the phenol chloroform extraction method. Real-time PCR quantified mRNA levels of Bax, Bcl2, Tp53, and Casp3 genes. The qPCR data was analyzed using the delta delta Ct method, and statistical analyses were performed with GraphPad Prism software. Bax mRNA expression decreased significantly in the MS group compared to the control (p = 0.0464), while both MS and MSUS groups showed significant increases in Bcl2 mRNA expression compared to the control (p = 0.0005, p = 0.0057, respectively). Tp53 mRNA expression increased significantly in the MSUS group compared to the control (p = 0.0413). No significant differences were observed in Casp3 mRNA expression levels between the groups.
Body weight analysis using two-way repeated measures ANOVA revealed that the offspring in the MS and MSUS groups had significantly lower body weights compared to the control group. Within the stressed groups, the MSUS group exhibited significantly lower body weights than the MS group.
Significant changes in mRNA expression levels of pro-apoptotic genes Bax and Tp53, and the pro-survival gene Bcl2, along with the stable expression of Casp3, suggest that apoptosis was prevented in the hippocampus in response to early life stress, ensuring cell survival.