Sıçan beyinlerinde metotreksat ile oluşturulan folik asit yetersizliği sonucunda bozulan subventriküler bölgedeki nörogeneze hiperbarik oksijen uygulamasının etkisi
The effect of hyperbaric oxygen administration on neurogenesis in the subventricular region impaired by methotrexate-induced folic acid deficiency in rat brains
Yazar: AYSUN ÇELİK
Danışman: PROF. DR. FEYZULLAH BEYAZ
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Nörobilim Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Nörogenez, beyindeki nöral kök hücrelerden fonksiyonel yeni nöron oluşumunu ifade eder ve genellikle beynin hipokampüs ve subventriküler bölgesinde görülür. hücre proliferasyonunda pirimidin ve pürin sentezi için temel bir enzim olan dihidrofolat redüktazı inhibe etmek için yapısal olarak tasarlanmış birkaç folik asit antagonistinden biri olan Metotreksat (MTX), hayvan modellerinde hafıza ve hipokampal nörojenez üzerinde olumsuz etkisi olan kemoterapötik bir ilaçtır. Hiperbarik oksijen tedavisi, deniz seviyesinden daha yüksek basınçlarda belirli periyotlarla %100 oksijen soluması temeline dayanan bir tıbbi tedavi yöntemidir. Kök hücre proliferasyonu, hiperbarik oksijen uygulamasını takiben çeşitli metotlarla belgelenmiştir ve son yirmi yılda nöronal hücre proliferasyonu için kanıtlar ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada sıçanların subventriküler bölgelerindeki nörogenezi intraperitoneal enjeksiyon ile metotreksat uygulanarak  hasara uğratılmış(n=7), nörogenezi hasara uğratılımış ve 2 atmosfer basınç altında günde 1 saat hiperbarik oksijen uygulamasına maruz bırakılmış (n=7), deney süresince (30 gün boyunca) 2 atmosfer basınç altında günde 1 saat hiperbarik oksijen uygulamasına maruz bırakılmış(n=7) ve  metotreksat uygulanan grupların enjeksiyon gününde serum fizyolojik uygulanan grup(n=7)  olmak üzere toplamda rastgele ve eşit şekilde 4 gruba ayrılan 28 adet erkek Sprague Dawley cinsi rat kullanılmıştır. Bir grup ratın (n=14) nöral gelişimde aktif rol oynayan folik asit metabolizmasına metotreksat ile hasar verilmiş böylece subventiküler bölgedeki nörogenez oluşumunda bozulma sağlanmıştır. Nörogeze hiperbarik oksijen uygulamasının etkisinin incelenmesi amacıyla immunohistokimyasal yönteme başvurulmuştur. Nestin, doublecortin, ki-67 ve NeuN proteinlerinin boyanma yoğunluklarının J imaj programıyla kantatif ve semi kantatif analizleri yapılmıştır. Araştırmadan elde edilen bulgular ışığında hiperbarik oksijen uygulamasının  metotreksat  kullanımını gerektiren hastalıklarda olası  nörotoksik etkileri önleyici bir seçenek olabileceği öne sürülmüştür.Ayrıca ileride oluşabilecek bazı nörodejeneratif hastalıkların önlenebilmesi için yeni bir alternatif tedavi yönteminin önünün açılması hedeflenmektedir.
Anahtar Kelimeler: Folik Asit; Hiperbarik Oksijen Tedavisi; Metotreksat; Subventriküler  Bölge; Nörogenez.

Abstract:
Neurogenesis refers to the formation of functional new neurons from neural stem cells in the brain and is usually seen in the hippocampus and subventricular region of the brain. Methotrexate (MTX), one of several folic acid antagonists structurally designed to inhibit dihydrofolate reductase, an essential enzyme for the synthesis of pyrimidine and purine in cell proliferation, is a chemotherapeutic drug that has a negative effect on memory and hippocampal neurogenesis in animal models. Hyperbaric oxygen therapy is a medical treatment method based on breathing 100% oxygen at certain periods at pressures higher than sea level. Stem cell proliferation has been documented by various methods following hyperbaric oxygen administration, and evidence for neuronal cell proliferation has emerged in the last two decades. In this study, the neurogenesis of the subventricular regions of the rats was damaged by methotrexate by intraperitoneal injection (n=7), neurogenesis was damaged and hyperbaric oxygen was exposed to hyperbaric oxygen administration for 1 hour a day under 2 atmospheres pressure (n=7), hyperbaric oxygen application was exposed to 1 hour per day under 2 atmospheres pressure during the experiment (for 30 days) (n=7), and the group treated with methotrexate was treated with saline on the day of injection (n=7)  A total of 28 male Sprague Dawley rats, which were randomly and equally divided into 4 groups, were used. Folic acid metabolism, which plays an active role in neural development in a group of rats (n=14), was damaged by methotrexate, thus disrupting the formation of neurogenesis in the subventicular region. Immunohistochemical method was used to investigate the effect of hyperbaric oxygen administration on neurogez. Quantitative and semi-quantitative analyses of staining densities of nestin, doublecortin, ki-67 and NeuN proteins were performed with the J image program. In the light of the findings obtained from the study, it has been suggested that hyperbaric oxygen administration may be an option to prevent possible neurotoxic effects in diseases requiring methotrexate use. In addition,  it is aimed to pave the way for a new alternative treatment method in order to prevent some neurodegenerative diseases that may occur in the future.
Keywords: Folic Acid; Hyperbaric Oxygen Therapy; Methotrexate; Subventricular Zone; Neurogenesis.