Genetik absans epilepsili sıçanların kortikal beyin bölgelerinde kalsiyum bağlayan proteinlerin incelenmesi
The investigation of calcium binding proteins on cortical neurons of genetic absence epileptic rats
Yazar: SERTAN ARKAN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE KARSON ; DOÇ. DR. ÖZLEM AKMAN
Kocaeli Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Calbindin = Calbindin ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-absans = Epilepsy-absence ; Kalretinin = Calretinin ; Kalsiyum = Calcium ; Parvalbüminler = Parvalbumins ; Serebral korteks = Cerebral cortex ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Amaç: Absans epilepsi idiyopatik jeneralize epilepsiler sınıfında yer alan bir epilepsi tipidir. Absans epilepsi ile ilgili deneysel çalışmalar daha çok genetik absans epilepsili sıçan modelleri üzerinde gerçekleştirilmektedir. Bu modellerden biri de WAG/Rij ırkı inbred sıçanlardır. Son zamanlardaki çalışmalar, bu sıçanların somatosensöriyel korktekslerinde aşırı uyarılabilir bir odağın varlığı gösterilmiştir. Kortekste oluşan bu aşırı uyarılabilir odağın oluşum nedeni, hücresel ve moleküler özellikleri tam olarak bilinmemektedir. Bununla birlikte kortikal GABAerjik sistemde meydana gelen bozulmaların bu odağın oluşumuna katkı sağlayabileceğini düşündüren veriler bulunmaktadır. 
Yöntem: Bu çalışmada; temel olarak genetik absans epilepsili WAG/Rij ırkı sıçanların kortikal bölgelerinde GABAerjik nöron belirteci olan ve hücre içi kalsiyumu bağlama özelliği gösteren parvalbumin (PV), calretinin (CL) ve calbindin (CB) proteinlerinin epileptojenez sürecindeki değişimleri inceledi. Bu kalsiyum bağlayan proteinler (CaBP)' in hücresel yoğunluk ve bölgesel dağılım özelikleri sıçanların somatosensoriyel kortekslerinde immünofloresan (IF)  boyama ve western blot (WB) yöntemleri kullanılarak araştırıldı.
Bulgular: WAG/Rij ırkı sıçanların SPo1 bölgesini de kapsayan fronto-pariyetal korktesteki PV protein ifadesinde Wistar sıçanlara göre ırka bağlı anlamlı bir azalma tespit edilmiştir. Wistar Albino ırkı sıçanlarda yaşa bağlı olarak bir azalma eğilimi görülmesine rağmen istatistiksel olarak bir anlamlılık gözlenmemiştir. 
Sonuç: WAG/Rij ırkı sıçanlarda ise yaşa bağlı bir azalma eğilimi görülmemiştir. Çalışmamızda CaBP'ler ile ilgili en göze çarpan sonuç epileptik gruptaki hayvanların kortikal alanlarında PV miktarında ırka bağlı anlamlı azalma (WB) ve PV pozitif nöron sayısında (IF) görülen azalma eğilimidir. Hem immünblotlama hem de immünfluoresan boyamadan elde edilen sonuçların paralel yönde olması epileptik WAG/Rij sıçanların somatosensoriyal kortekslerinde inhibitör GABAerjik iletinin azaldığını ve bu azalmanın PV içeren nöronlarla sınırlı olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Objective: Absence epilepsy is a kind of epilepsy, which is classified idiopathic generalized epilepsies. Experimental studies on absence epilepsy are performed on genetically absence epilepsy rat models. One of these models is WAG/Rij rats, that are in-bred rats. Recent studies have shown the existence of hyperexcitable focus in somatosensory cortex of these rats. Cellular and molecular reasons of the formation of this hyper excitable cortical focus remains unknown. However, there is some evidence that GABAergic system deficits might contribute to development of this hyperexcitable focus.
Methods: In this study, we investigate the changes of Parvalbumin, Calretinin and Calbindin  proteins,  which are neuronal marker, and have intracellular calcium binding properties  buffers  during epileptogenesis. In our study, we research the cellular density and regional distribution of these calcium binding proteins (CaBPs) in somatosensory cortices of rats by using immunofluorescence (IF) staining and western blot (WB) methods. 
Results: PV expression of the SPo1 regions of WAG/Rij rats, including fronto parietal cortex shows a significant decrease, that is depend on strain, compared to Wistar rats.  Even though there is a tendency to decrease with age, there is no statistical significance in Wistar rats. 
Conclusions: The most striking result of our study related with CaBPs; the amount of PV decrease (WB) in the cortical areas of epileptic animals by depending on strain, and there is tendency to decrease the number of  PV positive neuron (IF). The results of both immunoblotting and immunofluorescence staining show that the inhibitor GABAergic conduction is reduced in the somatosensory cortices of epileptic WAG/Rij rats, and that this reduction is limited to the PV containing neurons.