Oral nikotin uygulamasının sıçan beyninde nöropeptid y ekspresyonuna etkisi
The effect of oral nicotine administration on neuropeptide y expression in rat brain
Yazar: ALİ BİRDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ GÖZEN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Uyuşturucu Alışkanlığı ve Alkolizm = Drug Addiction and Alcoholism
Dizin: Bağımlılık = Dependency ; Beyin = Brain ; Hipokampus = Hippocampus ; Madde bağımlılığı = Drug addiction ; Nikotin = Nicotine ; Nöropeptidler = Neuropeptides ; Sıçanlar = Rats ; Yoksunluk = Deprivation ; Ödüllendirme = Rewarding

Özet:
Giriş ve Amaç: Nikotin bağımlılığı, önlenebilir sağlık sorunlarının ilk sırasında yer alan tütün ürünleri ile mücadeleyi zorlaştıran ana etmendir. Yüksek derecede bağımlılık yapıcı etkilere sahip olan nikotinin eksikliği durumunda ortaya çıkan yoksunluk ve negatif afektif etkiler insanların tekrar nikotin alımına yönlenmesine neden olmaktadır. Literatürde yer alan çalışmalar bu negatif afektif etkilerin beynimizde en yaygın bulunan nöropeptidlerden biri olan Nöropeptid Y ile ilişkili olabileceğini işaret etmektedir. Diğer yandan yoksunluk sırasında, beynin ödül merkezi olarak kabul edilen mezokortikolimbik sistemde NPY mRNA'sının düzenlenişini araştıran bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada zorlu oral nikotin uygulaması ve yoksunluk süreci sonrasında Wistar sıçanlarının mezokortikolimbik beyin bölgelerinde NPY mRNA ekspresyon düzeylerindeki değişimleri araştırmak amaçlanmaktadır.

Yöntem: Bu çalışmada 38 adet erişkin erkek Wistar sıçan kullanıldı. Deney hayvanlarımız Kontrol grubu (n=8), Kronik nikotin uygulama grubu (0-Y; n=10), 24 saat yoksunluk grubu (24-Y; n=10) ve 48 saat yoksunluk grubu (48-Y; n=10) olarak 4 dkontrollere %0,2 sakkarinli su, diğer gruplara %0,2 sakkarin ve  25 mg/L nikotin içeren su verildi. İkinci hafta hafta nikotin uygulanan grupların sularındaki nikotin düzeyi 50 mg/L'e çıkarıldı. Üçüncü hafta tüm gruplara uygulanan sakkarin miktarı %0,2 den %0,1 e düşürüldü ve dördüncü haftadan itibaren sakkarin uygulaması tamamen kesildi. 12 haftalık uygulama sonunda Kontrol ve 0-Y grupları suluklar kafeslerden çekildikten bir saat sonra dekapite edildi. 24-Y grubu 24 saatlik sonra; 48-Y grubuda 48 saat beklendikten sonra dekapite edildi. Hayvanların beyinlerinden prefrontal korteks, septum, dorsal striatum, nukleus akkumbens, amigdala, hipokampus, medial hipotalamik alan ve ventral tegmental alan, bölgeleri diseke edildi. qRT-PCR kullanılarak NPY mRNA ekspresyonu miktarları belirlendi. Elde edilen verilerin istatistiksel analizleri IBM SPSS v 25.0 programı ile gerçekleştirildi.

Bulgular: NPY mRNA ekspresyonu düzeyleri değerlendirildiğinde PFC bölgesinde 48 saat yoksunluk grubunda diğer gruplara göre artış gözlendi (p<0,001). Amigdala bölgesinde 24-Y grubunda Kontrol (p=0,027) ve 48-Y (p=0,036) gruplarına göre artış olduğu kaydedildi. Hipokampus bölgesinde 0-Y grubunda NPY mRNA düzeyinin Kontrol (p=0,007) ve 48-Y (p=0,048) gruplarından fazla olduğu gözlendi.

Sonuç: Bu çalışmadan elde edilen veriler nikotin kullanımı ve yoksunluk süreci sırasında negatif afektin düzenlenmesinde nöropeptid Y'nin rolünün olabileceğini işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Nöropeptid Y; Nikotin; Bağımlılık;  Beyin; Mezokortikal; Mezolimbik

Abstract:
Introduction and Aim: Nicotine addiction is the main factor that makes it difficult to fight against tobacco products, which is at the top of the preventable health problems. The withdrawal and negative affectivity that occur in the case of nicotine deficiency, which has highly addictive effects, cause people to re-adopt nicotine. Studies in the literature indicate that this negative affectivity may be related to Neuropeptide Y, one of the most common neuropeptides in our brain. On the other hand, there is no study investigating the regulation of NPY mRNA in the mesocorticolimbic system, which is accepted as the brain's reward center during abstinence. In this study, it is aimed to investigate the changes to expression levels of NPY mRNA in different mesocorticolimbic regions of Wistar rats after forced oral nicotine exposure and withdrawal.

Methods: Thirty-eight adults male Wistar rats were used for this study. Rats were divided into 4 groups as Control group (n=8), Chronic nicotine administration group (0-W; n=10), 24-hour withdrawal group (24-W; n=10) and 48-hour withdrawal group (48-W; n=10). The forced oral nicotine administration study took 12 weeks. In the first week, 0,2% saccharine water was given to controls, and water containing 0,2% saccharine and 25 mg / L nicotine was given to other groups. In the second week, the nicotine level in the water of the nicotine applied groups was increased to 50 mg / L. In the third week, the amount of saccharin applied to all groups was reduced from 0,2% to 0,1%; and from the fourth week, saccharin administration was completely stopped. At the end of 12 weeks, Control and Nicotine groups were decapitated 60 minutes after the removal of drinking bottles. 24-W group and the 48-W group were decapitated after 24 hours and 48 hours, respectively. The prefrontal cortex, septum, dorsal striatum, nucleus accumbens, amygdala, hippocampus, medial hypothalamic area and ventral tegmental area were dissected from the animals' brains. NPY mRNA expression was quantified using qRT-PCR. Statistical analysis of the data obtained was made with IBM SPSS v 25.0 software.

Results: When expression levels of NPY mRNA were evaluated, an increase was observed in the 48-W group in the PFC region compared to the other groups (p<0,001). There was an increase in the 24-W group in the amygdala region compared to the control (p=0,027) and 48-W groups (p=0,036). In addition, NPY mRNA level in the 0-W group in the hippocampus region was observed to be higher than the control (p=0,007) and 48-W (p=0,048) groups.

Conclusion: The data obtained from this study indicate that NPY may regulate negative affective state during nicotine consumption and withdrawal.

Keywords: Neuropeptide Y; Nicotine; Addiction; Brain; Mesocortical; Mesolimbic