Deneysel otistik fare modelinde transauriküler nervus vagus stimülasyonunun pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinler üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the transauricular vagal nerve stimulation effects in experimental autistic mi̇ce model on pro and anti inflammatory cytoki̇nes
Yazar: HALE GÖK DAĞIDIR
Danışman: PROF. DR. NESLİHAN BUKAN ; PROF. DR. MELTEM BAHÇELİOĞLU
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Fareler = Mice ; Nervus vagus = Nervus vagus ; Nörojenik inflamasyon = Neurogenic inflammation ; Otistik bozukluklar = Autistic disorder ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; Sitokinler = Cytokines ; Sıçanlar = Rats ; Uyarım = Stimulation

Özet:
Bu tez çalışmasında otizm hayvan modelinde çift taraflı transkutanöz auricular vagus sinir stimülasyonu yaparak nöroinflamasyon hakkında bilgi elde etmek amaçlanmıştır. Otizm modeli, C57BL/6 gebe farelere embriyonik dönemin 12,5'inci gününde valproik asit uygulayarak gerçekleştirilmiştir. OFT, EPM, MCT, TCT olmak üzere 4 farklı davranış deneyi ile de hayvanların davranış deneyleri sağlanmıştır. Çalışma için 3 grup oluşturulmuştur; Kronik Otistik Transcutanöz Auricular Stimülasyon Grubu (KOTASG), Kronik Otistik Kontrol Grubu (KOKG), Kronik Sağlıklı Kontrol Grubu (KSKG). Her grupta 8 dişi 8 erkek fare olmak üzere 16 fare yer almıştır (N=48). KOTASG grubuna genel anestezi altında transaurikular vagus sinir sitimulasyonu uygulanmıştır. Üç grubunda kan ve beyin dokularını kullanarak, pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar sitokinler ELİSA yöntemi ile incelenmiştir. Kanlarda IL 1 Beta, IL 6, IL 10, IL 22, TNF-alfa ve beyin dokularında NLRP3 düzeylerine bakılmıştır. TNF-alfa parametresi tüm denekleri cinsiyete göre kıyasladığımızda dişiler ve erkekler arasında anlamlı olarak farklı bulunmuştur (p<0,05), IL10 ve IL22 kanda, NLRP 3 parametresi beyin dokusunda gruplar arasında anlamlı olarak farklı bulunmuştur (p<0,05). Otizmin altında yatan mekanizmalar henüz yeterince aydınlatılmadığı için şu anda davranışsal kriterlere göre teşhis edilmektedir. Erken teşhis kritiktir bu nedenle biyobelirteç keşfi büyük önem taşımaktadır. İnflamasyon otizmin hem etiyolojisinde hem de potansiyel biyobelirteçlerinde önemli bir yere sahiptir. Vagus siniri onuncu ve en uzun kranial sinirdir, bu sinirin stimulasyonu otizmde terapötik bir hedef olarak umut vaadetmektedir. İnsidansı hızla artan bu nörogelişimsel bozukluğu daha iyi anlamak, erken teşhisini sağlamak, biyobelirteç bulmak ve tedavi yöntemleri geliştirebilmek için yeni çalışmaların yapılması büyük öneme sahiptir. Çalışmamız vagus sinir sitimulasyonunun sitokinlere etkileri ve otizm ve inflamasyon ilişkisi konusunda bilim dünyasına veri sağlamıştır, bu nedenle ileride bu alanda gerçekleştirilecek çalışmalara ışık tutacağını düşünmekteyiz.

Abstract:
In this thesis, it was aimed to obtain information about neuroinflammation by performing bilateral transcutaneous auricular vagus nerve stimulation in an autism animal model. The autism model was performed by administering valproic acid to C57BL/6 pregnant mice on day 12.5 of the embryonic period. Behavior experiments of animals were also provided with 4 different behavioral experiments: OFT, EPM, MCT, TCT. Three groups were formed for the study; Chronic Autism Transcutaneous Auricular Stimulation Group (KOTASG), Chronic Autism Control Group (KOKG), Chronic Healthy Control Group (KSKG). Each group included 16 mice, 8 females and 8 male mice (N=48). Transauricular vagus nerve stimulation was applied to the KOTASG group under general anesthesia. Pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines were investigated by ELISA method using blood and brain tissues in three groups.  The levels of IL 1 Beta, IL 6, IL 10, IL 22, TNF-alpha in blood samples and NLRP 3 in brain tissues were investigated. TNF-alpha parameter was found to be significantly different between females and males when we compared all subjects according to gender (p<0,05), IL10 and IL22 were found to be significantly different in blood tissue, NLRP 3 parameter was found to be significantly different between groups in brain tissue (p<0,05). As the underlying mechanisms of autism have not been sufficiently elucidated, it is currently diagnosed according to behavioral criteria. Early diagnosis is critical, so biomarker discovery is of great importance. Inflammation has an important place in both the etiology and potential biomarkers of autism. The vagus nerve is tenth and longest cranial nerve, stimulation of this nerve is promising as a therapeutic target in autism. It is of great importance to carry out new studies to better understand this neurodevelopmental disorder, whose incidence is increasing rapidly, to provide early diagnosis, to find biomarkers and to develop treatment methods. Our study provided data on the effects of vagus nerve stimulation on cytokines and the relationship between autism and inflammation, so we think that it will shed light on future studies in this field.