VPA ile indüklenen otistik fare modelinde sinaptik proteinlerin araştırılması
Investigation of synaptic proteins in VPA induced autistic mouse model
Yazar: EMRE TUĞHAN
Danışman: PROF. DR. ELİF FUNDA ŞENER
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
OSB, karmaşık bir nörogelişimsel bozukluk grubu olarak tanımlanır, sosyal iletişim ve sosyal etkileşimlerin karakteristik özelliklerine ve kısıtlı, tekrarlayan davranış, ilgi veya faaliyete sahiptir. OSB yüksek genetik kalıtım derecesine sahiptir ve çevresel faktörlerle yakından ilişkilidir. Gebeliğin ilk günlerinde antiepileptik bir ilaç olan valproik asit (VPA) gibi teratojenik maddelere maruz kalmak otizm oluşumuna katkıda bulunabilir. Hayvan araştırmaları, insan hamileliğinin ilk üç aylık dönemini temsil eden belirli bir aşamasında VPA uygulamasının, OSB'li kişilerinkine benzer şekilde sosyal davranış bozuklukları ve bilişsel eksiklikler dahil olmak üzere otistik benzeri davranışlara neden olduğunu göstermiştir. Sinaptik proteinlerden biri olan nörogranin (Nrgn) ve postsinaptik yoğunluk proteini 95 (Psd-95)'in OSB ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Literatürde daha önce şizofreni ile ilişkilendirilmiş bir gen olan Nrgn ilk defa bu çalışmada otizm ile ilişkilendirilmiştir. 
Deney sürecinde, doğum sonrası 14. günde 500 mg/kg VPA ile indüklenen C57BL/6 farelerde, 1 aylık erişmekte olan (çocukluk dönem) ve 2 aylık erişkin fare grupları oluşturuldu. Oluşturulan fare gruplarında (Kontrol, Salin ve VPA) açık alan, morris, sosyal ve koku davranış testleri gerçekleştirildi. Davranış deneylerinin ardından 1 ve 2 aylık gruplardaki farelerin hipokampus, prefrontal korteks ve olfactory bulbus dokularında Dlg4 ve Nrgn gen ve protein ekspresyon seviyeleri karşılaştırıldı.
Davranış deneyleri sonucu farelerin OSB benzeri davranış gösterdiği görüldü. İki farklı gelişim döneminde 3 farklı beyin bölgesinde (hipokampus, prefrontal korteks ve olfactory bulbus) 1 aylık farelerde Nrgn ekspresyon seviyesinde artma, Dlg4 ekspresyonunda azalma görüldü. 2 aylık farelerde bu durum tam tersi şekilde eksprese oldu. Psd-95 ve Nrgn sinaptik proteinlerdeki değişimlerin sinaptik iletimi de değiştirmesi söz konusu olabilir. 1 aylık ve 2 aylık farelerde gözlenen değişimler bu proteinlerin önemini yansıtmaktadır. Nörograninin otizmle ilişkisini kesin olarak açıklamak için klinik çalışmalara ve otistik fare modellerini içeren daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu önermekteyiz.

Anahtar Kelimeler; VPA; Otizm; Nörogranin; Psd-95; Hipokampus; Prefrontal korteks; Olfactory bulbus

Abstract:
ASD is defined as a complex group of neurodevelopmental disorders, with characteristic features of social communication and social interactions and restricted, repetitive behaviour, interest or activity. ASD has a high degree of genetic inheritance and is closely related to environmental factors. Exposure to teratogenic substances such as valproic acid (VPA), an antiepileptic drug, in the early days of pregnancy may contribute to the occurrence of autism. Animal studies have shown that administration of VPA at a specific stage of human pregnancy, representing the first trimester, causes autistic-like behaviours, including social behavioural disorders and cognitive deficits, similar to those of people with ASD. Neurogranin, one of the synaptic proteins, and postsynaptic density protein 95 (Psd-95) are thought to be associated with ASD. Nrgn, a gene previously associated with schizophrenia in the literature, was associated with autism for the first time in this thesis study in an autistic mouse model.
In C57BL/6 mice induced with 500 mg/kg VPA on postnatal day 14, 1-month-old (juvenile) and 2-month-old adult/adult mouse groups were formed. Open field, morris water mazer, social and olfactory behavioural tests were performed in the mouse groups (Control, Saline and VPA). Behavioural tests showed ASD-like behaviour. After the behavioural tests, Dlg4 and Nrng gene and protein expression levels were compared in hippocampus, prefrontal cortex and olfactory bulbus tissues of mice in 1 and 2 month old groups.
Behavioral experiments have shown that mice exhibit ASD like behaviors. In two different developmental stages, three different brain regions (hippocampus, prefrontal cortex and olfactory bulbus) showed increased Nrgn expression and decreased Dlg4 expression in 1 month old mice. Conversely, in 2 month old mice, this expression pattern was reversed. Changes in synaptic proteins such as Psd-95 and Nrgn may alter synaptic transmission. The observed changes in 1 month old and 2 month old mice reflect the importance of these proteins. To definitively elucidate the relationship between neurogranin and autism, further research involving clinical studies and autistic mouse models is necessary.
Translated with DeepL.com (free version)
Keywords: VPA; Autism; Neurogranin; Psd-95; Hippocampus; Prefrontal cortex; Olfactory bulbus