Şizofreni hastaları ve sağlıklı kontrollerin oksidatif stres belirteçleri ve hippokampüs alt bölgelerinin hacimlerinin karşılaştırılması
Comparison of hippocampus subregional volume and oxidative stress responses in patients with schizophrenia and healthy controls
Yazar: MUHAMMET GÜNDÜZ
Danışman: PROF. DR. OSMAN İSMAİL ÖZDEL
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Psikiyatri Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Hacim = Volume ; Hipokampus = Hippocampus ; Oksidatif hasar = Oxidative damage ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Şizofreni = Schizophrenia

Özet:
Şizofreni sık görülen, genç yaşta başlayan, bilişsel kayıp ve yeti yitimi ile seyreden kronik bir bozukluktur. Şizofreni hastalarında beyinde farklı bölgelerde morfolojik ve fonksiyonel değişiklikler çok sayıda görüntüleme çalışması ile gösterilmiştir. Hippokampüste hacim kaybı birçok çalışma ile gösterilmiş, en tutarlı değişikliklerden biridir. Ayrıca anatomik ve fonksiyonel olarak farklılıklar gösteren hippokampüsün alt bölgelerinin şizofrenide farklı düzeylerde etkilendiğini gösteren çalışalar mevcuttur. Bu çalışma ile şizofreni hastalarında hippokampüs ve alt bölgelerindeki değişiklikleri, bu değişikliklerin, hastalık şiddeti, pozitif ve negatif belirtiler, sözel bellek performansı ve oksidatif stres belirteçleri ile ilişkisini incelemek amaçlandı.  DSM-5 (Diagnostic ant Statistical Manual-5) şizofreni kriterlerini karşılayan 22 hasta ile 22 sağlıklı kontrole beyin manyetik rezonans görüntüleme (MRG) (saggital, volumetrik, T1A sekans) uygulandı, perifrerik kanda malondialdehit (MDA), 8-hidroksi 2-deoksi guanozin (8OHdG), glutatyon redüktaz (GR), glutatyon (GSH), superoksit dismutaz (SOD), nitrik oksit (NO), nörotrofin-4 (NT4) düzeyleri araştırıldı. Şizofreni grubuna ayrıca Pozitif ve Negatif Sendromlar Ölçeği (PANSS), Klinik Global İzlenim Ölçeği (CGI) ve Sözel Bellek Süreçleri Testi (SBST) uygulandı uygulandı. Elde edilen MRG görüntüleri FreeSurfer (version 7.2.0) yazılımı ile analiz edildi; Hippokampüs hacimleri ve alt bölgelerinin hacimleri elde edildi. Şizofreni hastalarında bilateral hippokampüs gövde hacmi, bilateral subikulum gövde hacmi, sağ presubikulum gövde ve toplam hacmi, sağ moleküler tabaka gövde kısmı hacmi sağlıklı kontrollere göre istatistiksel olarak anlamlı derecede azalmıştı. Diğer alt bölgelerde ise istatistiksel olarak anlamlı farklılık yoktu. Şizofreni grubunda GR ve GSH düzeyleri sağlıklı kontrollere göre azalmıştı. Diğer oksidatif stres markerlarında ise sağlıklı kontrollere göre istatistiksel olarak anlamlı farklılık izlenmedi. Şizofreni grubunda, sağ hippokampüs gövde hacmi ve sağ subikulum gövde hacmi ile hastalık şiddeti, negatif belirtiler ve genel psikopatoloji skorları arasında negatif korelasyon izlendi. Ayrıca hippokampüs gövde hacmi ve bilateral subikulum gövde hacmi, sağ presubikulum toplam ve sağ moleküler tabaka gövde hacimleri ile sözel bellek performansı arasında pozitif korelasyon vardı. Oksidatif stres belirteçlerinin hippokampüs hacimlerine etkisine bakıldığında; 8OHdG düzeyleri, şizofreni grubunda sağ subikulum baş bölgesi ile negatif korelasyon göstermekteydi. NT4 düzeyleri, şizofreni grubunda CA1, CA3, CA4, moleküler tabaka, hacimleri ile negatif korelasyon göstermekteyken, kontrol grubunda CA3, CA4, GC_ML_DG hacimleri ile pozitif korelasyon göstermekteydi. Şizofreni grubunda GR düzeyleri CA3 hacmi ile negatif korelasyon göstermekteydi.  GSH, MDA, NO, SOD düzeyleri ile hippokampüs ve alt bölgelerinin hacimleri arasında istatistiksel olarak anlamlı ilişki yoktu. Bu çalışma ile şizofreni de her iki hippokampüs gövde hacminin, bilateral subikulum gövde kısmının, sağ presubikulum hacminin azalmış olduğu, bu hacim kayıplarının negatif belirtiler ve sözel bellek performansı ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Bu bulgular, hacim kaybının oksidatif strese bağlı değil olasılıkla farklı mekanizmalar sonucu ortaya çıktığını düşündürmektedir. Bu bulguların daha geniş örneklem gruplarında tekrarlanması gerekmektedir.

Abstract:
Schizophrenia is a common, young-onset, chronic disorder with severe cognitive and functionality loss. Neuroimaging studies have shown various morphological and functional alterations in the brains of patients with schizophrenia. Hippocampal volume loss has been shown in multiple studies and it is one of the most consistent findings. Furthermore, studies have shown anatomically and functionally distinct hippocampal subfields are affected differently in schizophrenia. This study aims to evaluate hippocampal subfield volume alterations in schizophrenia and examine their relation to verbal memory performance, positive and negative sypmtoms, and oxidative stress markers. Magnetic Resonance Imaging (MRI) (saggital, volumetric, T1W sequence) was performed in 22 patients diagnosed with DSM-5 (The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-5) schizophrenia criteria and 22 healthy controls. In peripheral blood samples malondialdehyde (MDA) 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8OHdG), glutathione (GSH), glutathione reductase (GR) superoxide dismutase (SOD), nitric oxide (NO), neurotrophin-4 (NT4) levels were measured. Additionally, the verbal memory processes scale, the Turkish version of The Positive and Negative Symptoms Scale (PANSS) and The Clinical Global Impression Scale (CGI) was performed in the schizophrenia group. FreeSurfer (version 7.2.0) recon-all function was used for cortical-subcortical segmentation of MRI data. Hippocampal subfield volumes were obtained with hippocampal subfield function of FreeSurfer. In the schizophrenia group, bilateral hippocampal body, bilateral subiculum body, right presubiculum, and right molecular layer of hippocampal plate volumes were significantly decreased compared to healthy controls. There was no statistically significant difference between the two groups in the rest of the subfields. The schizophrenia group had significantly decreased levels of GR and GSH compared to healthy controls. There was no statistically significant difference in NO, MDA, SOD, NT4, and 8OHdG levels between the two groups. In the schizophrenia group, right hippocampal body and right subicular volumes were negatively correlated with symptom severity scores of CGI, negative symptoms and general psychopathology subscale scores of PANSS. In addition to these, hippocampal body, subicular body, right presubiculum and right molecular layer body volumes had positive correlations with verbal memory performance. The effect of oxidative stress markers on hippocampal volumes was also analyzed; 8OHdG levels were negatively correlated with right subiculum head volume in the schizophrenia group. NT4 levels were negatively correlated with CA1, CA3, CA4, and molecular layer volumes in the schizophrenia group. In healthy controls, NT 4 levels have positive correlation with CA3, CA4, and GC_ML_DG volumes. GR levels were negatively correlated with CA3 volumes in the schizophrenia group. GSH, MDA, NO and SOD levels had not statistically significant correlations with hippocampal subfields. This study has shown the bilateral hippocampal body, bilateral subiculum body, right subiculum, and right molecular layer of hippocampal plate (body) volumes were decreased in schizophrenia. The hippocampal volume alterations are correlated with negative symptoms and verbal memory performance. These results suggest that the decrease of hippocampal volume is most likely the result of various mechanisms rather than elevated oxidative stress. It is necessary to repeat these results using larger sample sizes.