Diyetle alınan sülfitin hipokampustaki PGE2 düzeyi ve PGE2 reseptörlerine etkileri
Effects of dietary sulfite on pge2 level and PGE2 receptors in the hippocampus
Yazar: TUĞBERK DENİZALTI
Danışman: PROF. DR. NARİN DERİN
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Araşidonik asitler = Arachidonic acids ; Bellek = Memory ; Beslenme = Nutrition ; Dinoproston = Dinoproston ; Diyet = Diet ; Hipokampus = Hippocampus ; Reseptörler = Receptors ; Sülfit = Sulfite ; Uzay algısı = Space perception

Özet:
Amaç: Çalışmamızda gıda katkı maddesi olarak kullanılan sodyum metabisülfitin, öğrenme ve uzaysal hafıza üzerindeki etkilerinin ve olası etkilerde araşidonik asit, COX-2, PGE2 sinyal yolağı ile PGE2'nin reseptör subtipinin katkısının olup olmadığının araştırılması planlanmıştır.
Yöntem: 3 aylık erkek Wistar sıçanlar kontrol (K), S100  ve S260 olmak üzere 3 gruba ayrılmıştır. Kontrol grubuna musluk suyu, S100 ve S260 grubuna ise sırasıyla 100 ve 260 mg/kg/gün dozunda sodyum metabisülfit içeren su 35 gün boyunca gavaj yoluyla verilmiştir. Sıçanlara öğrenme, uzaysal hafıza ve lokomotor aktiviteyi değerlendirmek için sırasıyla Morris su tankı (Morris Water Maze=MWM) ve açık alan (Open Field=OF) testi yapılmıştır. Sonrasında plazma S-sülfonat tayini için kan örnekleri alınmış, kandan arındırılan beyin dokuları çıkarılmış ve  hipokampusları ayrılmıştır. Hipokampus dokularında  AA ve  PGE2 düzeyleriyle COX-2 aktivitesi tayin edilmiş, RT-PCR  ile PGE2 reseptör subtiplerinin mesajcı RNA (mRNA) ekspresyonları analiz edilmiştir.
Bulgular: Morris su tankı testinde 6. günde toplam alınan yol ve ortalama hız değerleri sülfit verilen gruplarda anlamlı derecede yüksek, ancak sülfit gruplarında hedef kadrana giriş sıklığı kontrol grubuyla karşılaştırıldığında anlamlı derecede düşüktür. Sülfit gruplarında açık alan testinde elde edilen toplam yol, ortalama hız değerleri ve plazma S-sülfonat  ve AA düzeyi kontrol grubu ile kıyaslandığında yüksektir. COX-2 aktivitesiyle PGE2 düzeyinin sadece S260 grubunda anlamlı derecede yüksek olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, hipokampustaki PGE2'nin dört reseptör subtipinin  mRNA ekspresyonları S100 grubunda anlamlı düzeyde artmıştır.
Sonuç: Çalışmamızda sülfit alımına bağlı olarak uzaysal hafıza ve öğrenmenin bozulduğu, bu sürece AA, COX-2 ve PGE2 sinyal yolağının katkı sunduğu, sülfitin etkilerinde PGE2 reseptörlerinin katkısının maruz kalınan sülfitin dozuna bağlı olduğu ortaya koyulmuştur.

Abstract:
Objective: In our study, it has been planned to investigate the effects of sodium metabisulfite, which is used as a food additive, on learning and spatial memory, and the possible contribution of arachidonic acid, COX-2, PGE2 signal pathway and PGE2 receptor subtype to these effects.
Method: 3-month-old male Wistar rats were divided into 3 groups as control (K), S100 and S260. Tap water was given to the control group, water containing 100 and 260mg/kg/day sodium metabisulphite dose were given to S100 and S260 group respectively via gavage for 35 days. Morris water maze (MWM) and open field (OF) test were performed to evaluate learning and spatial memory and locomotor activity respectively in rats. Afterwards, blood samples were taken to determine plasma S-sulfonate levels and brain tissues purified from blood were removed and hippocampus tissues were seperated. AA, PGE2 levels and COX-2 activity were determined in hippocampus and mRNA expressions of RT-PCR and PGE2 receptor subtypes were analyzed.
Results: Total distance and average velocity performed on the 6th day in the sulfite groups were significantly higher, yet target quadrant entrance frequency in the sulphite groups was significantly lower compared to control group in the MWM test. Total distance and average velocity obtained using OF test, plasma S-sulfonate and AA levels in sulphite groups were significantly higher compared to control group. PGE2 level and COX-2 activity was found to be significantly higher only in S260 group. However, mRNA expressions of the four receptor subtypes of PGE2 in the hippocampus increased significantly in the S100 group.
Conclusion: In our study, it was determined that spatial memory and learning were impaired due to sulfite intake, and AA, COX-2 and PGE2 signal pathways contributed to this process and the contribution of PGE2 receptors to the effects of sulfide depends on exposed sulfite dose.