Dişi sıçanlarda kisspeptin ve aromataz inhibisyonunun kognitif fonksiyonlar ve davranış üzerine etkileri
Effects of kisspeptin and aromatase inhibition on cognitive functions and behavior in female rats
Yazar: SİĞNEM EYUBOĞLU DİNÇ
Danışman: DOÇ. DR. SİNAN CANPOLAT
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Anksiyete = Anxiety ; Aromataz = Aromatase ; Bellek = Memory ; Biliş = Cognition ; Bilişsel işlevler = Cognitive functions ; Depresyon = Depression ; Kisspeptin = Kisspeptin ; Letrozol = Letrozole ; Sıçanlar = Rats ; Östrojenler = Estrogens

Özet:
Kisspeptin, KiSS-1 geni tarafından kodlanan ve başta hipotalamus olmak üzere farklı beyin bölgelerinde bulunan bir nöropeptitdir. Kisspeptin ve reseptörü olan GPR54'ün hipokampus ve korteks gibi kognitif fonksiyonlar ve davranışla ilgili beyin bölgelerinde de ifade edildiği gösterilmiştir. Ancak, hipokampustaki kisspeptin/GPR54 sisteminin fonksiyonu in vivo modellerde araştırılmamıştır. Bu nedenle, bu tez projesinde kisspeptin ve letrozolün öğrenme, hafıza, motor fonksiyonlar (hayvan aktivitesi), depresyon ve anksiyete gibi davranışlar üzerine etkileri ile mekanizmaları araştırılmıştır. Kisspeptin nöronal aktivitesi östrojen tarafından düzenlenmektedir. Bu nedenle deney modelinde bir aromataz inhibitörü olan letrozol kullanılarak bu steroid hormonun sentezi baskılandı. Bu amaçla dişi Sprague/Dawley sıçanlar dört gruba ayrıldı: Kontrol, kisspeptin (10 nmol/gün), letrozol (1 mg/kg oral) ve kisspeptin + letrozol. Tüm hayvanlara anestezi altında Alzet ozmotik pompa ve ICV infüzyon kiti stereotaksik cihaz ile yerleştirildi. Maddeler 28 gün boyunca uygulandı. Deney öncesi ve sonunda öğrenme, hafıza (Morris su labirenti), hayvan aktivitesi (lokomotor aktivite ve beam denge testi), depresyon (kuyruktan asma testi) ve anksiyete (karanlık-aydınlık alan testi) davranışları incelendi. Deneyler dekapitasyonla sonlandırıldıktan sonra kan örnekleri alınarak ve serum östrojen düzeyleri ELISA ile belirlendi. Beyin dokusu kesitlerinde hipokampus ve sensori-motor korteks nöron sayıları cresyl violet boyaması; ERK1/2 yolaklarındaki değişiklikler, PSD-95 ve Sinaptofizin protein ifadeleri Western Blot metodu kullanılarak analiz edildi. Sonuçların istatistiksel analizlerinde One-Way ANOVA kullanıldı. Kontrole göre diğer 3 grubun fosforile olmuş ERK-2 protein miktarları anlamlı olarak artış gösterdi (p < 0.05). Letrozol grubu ile karşılaştırıldığında kiss + letrozol grubunun lokomotor aktivitesinin anlamlı olarak arttığı belirlendi. Sonuç olarak, kisspeptin / GPR54 sistemi ERK-2 yolağı üzerinden öğrenme ve hafızayı etkileyebilir. Ancak, kisspeptinin öğrenme ve hafıza üzerindeki etkilerini araştırmak için farklı doz grupları eklenerek ve/veya öğrenme-hafıza yoksunluğu olan/oluşturulan hayvan modellerinin kullanılması yararlı olabilir.Anahtar Sözcükler: Anksiyete ve Depresyon davranışları, Kisspeptin, Letrozol, öğrenme ve hafıza, östrojen2

Abstract:
Effects of Kisspeptin and Aromatase Inhibition on Cognitive Functions and Behavior in Female RatsKisspeptin (encoded by KiSS-1 gene) is a neuropeptide in various brain regions, especially in the hypothalamus. Expressions of this kisspeptin and its receptor (GPR54) have been shown in other brain areas such as hippocampus and cortex. However, function of kisspeptin/GPR54 system in the hippocampus has not been studied using in vivo models. Therefore, in this project, effects of kisspeptin and letrozol on learning, memory, animal activity (motor functions), depression and anxiety behavior and their underlying mechanisms were investigated. Kisspeptin's neuronal activity is modulated by estrogen. Therefore, in this experimental model an aromatase inhibitor (letrozole) was used to block synthesis of this steroid hormone. Adult female Sprague/Dawley rats were allocated in four groups: Control, kisspeptin (10 nmol/ day), letrozole (1 mg/kg oral) and kisspeptin + letrozole. Alzet mini osmotic pump and ICV infusion kits were inserted by using a stereotaxic frame under anesthesia. Drugs were infused for 28 days. Cognitive functions (Morris Water Maze), animal activity (open field and beam tests), depression (tail suspension test) and anxiety (dark/light test) behavior were determined before and at the end of experiments. Experiments were ended by decapitation and blood samples obtained. Serum estradiol levels were determined by ELISA method. Frozen brain sections were cut on cryostat. Number of neurons, changes in Erk 1/2 pathways and PSD-95 and Synaptophysin protein expression were determined by cresyl violet staining, Western blotting in hippocampus, sensory-motor cortex. Data were statistically analyzed by using One-Way ANOVA. Phosphorylated ERK-2 protein levels were significantly increased in the test groups compared to the control values (p < 0.05). Locomotor activity of the animals in the kisspeptin + letrozol group was significantly increased compared to the letrozol infused group alone (p<0.05). In conclusion, kisspeptin / GPR54 system may affect learning and memory through Erk-2 pathway. However, kisspeptin's effects on cognitive functions may be further elucidated by using different dose groups and/or memory deficit induced animal models. Key Words: Anxiety and depression behavior, Kisspeptin, Letrozole, learning and memory, estrogen