Beyin sapı ve hipotalamus arasındaki katekolaminerjik bağlantının davranışsal rolünün incelenmesi
Investigation of the behavioral role ofcathololaminergic connection between brain stem andhypotalamus
Yazar: GİZEM FİLİZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED İKBAL ALP
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Beslenme = Nutrition ; Beyin sapı = Brain stem ; Davranış = Behavior ; Hipotalamus = Hypothalamus ; Nükleus traktus solitarius = Nucleus of solitary tract ; Optogenetik = Optogenetics ; Paraventriküler hipotalamik çekirdek = Paraventricular hypothalmic nucleus ; Stres = Stress

Özet:
Besin alımı hayatta kalmak için kritik bir önem taşımaktadır. Ancak beslenme
miktarı ve beslenme zamanının fizyolojik dengelere uygun olmayışı bir takım
olumsuz etkilere yol açabilmektedir. Yemek yeme arzusunun kalori
gereksiniminden, lezzetli yiyeceklerin görünüşüne, günün saatinden, sosyal
yaşamdaki olaylar ve duygudurum ile ilgili bağlamlara kadar birçok nedeni
olabilmektedir. Bu sebeple iştahı düzenleyen sinir devrelerini ve bu devreler
içerisinde çalışan sinaptik mekanizmaları anlamak vücut homeostazının
korunmasında önemlidir. Yapılan bu çalışmada, beyin sapında bulunan Tirozin
hidroksilaz ifade eden nöronların yoğun olduğu Nükleus Traktus Solitarius (NTS)
bölgesinin, vücudun iç dengesinin düzenlenmesinden sorumlu olan hipotalamus
bölgesinde bulunan Paraventriküler çekirdeğin (PVN) üzerindeki beslenme ve stres
davranışına olan etkisi incelenmiştir. Paraventriküler bölgesinin, nükleus traktus
solitarius bölgesinden katekolaminerjik projeksiyonlar morfolojik olarak karakterize
edilip, yoğun bir şekilde afferent nöronal sinyaller aldığı bulunmuştur. Beyin sapı
terminallerinden gelen bu bilginin hipotalamus üzerinde etkisinin tam olarak ne
olduğunun hücre tipi spesifik yeni bir nörostimülasyon tekniği olan optogenetik
metodla analiz edilmesi araştırmamızın odak noktasını oluşturmaktadır. Bunun için
TH (Tirozin hidroksilaz) transgenik fare gruplarında optogenetik teknik kullanılarak
NTS'den PVN'e gelen katekolaminerjik projeksiyonlar uyarılarak davranış kayıtları
alınmıştır. Bu bağlantılardan PVN'e odaklanılarak NTS'den PVN'e gelen
katekolaminerjik projeksiyonların nörepinefrin salgılamasıyla besin alımını artıcı etki
oluşturdukları tesbit edilmiştir. Çalışmanın diğer bir kolunda ise ilgili bölgedeki
nörepinefrin salınımının stres üzerinde olan etkisi incelenmiştir. Yapılan stres testleri
sonucuyla da stresle ilgili bir bağlantısının olabileceği düşünülmüştür. Bu çalışmayla
NTS terminallerinden gelen bilginin paraventriküler hipotalamus üzerinde
oreksijenik bir etkisinin olduğu, bununla birlikte stres yolaklarıyla da muhtemel bir
bağlantısı olabileceğine dair önemli bulgular elde edilmiştir.

Abstract:
Food intake is critical to survival. However, the amount of nutrition and the non-
compliance of the feeding time with physiological balances can lead to some
negative effects. The desire to eat can have many causes, from the caloric
requirement to the appearance of delicious food, the time of day, to the contexts of
events and moods in social life. For this reason, it is important to understand the
nerve circuits that regulate appetite and the synaptic mechanisms that work in these
circuits in maintaining body homeostasis. In this study, the effect of the Nucleus
Tractus Solitarius (NTS) region in which the tyrosine hydroxylase expressing
neurons in the brainstem is concentrated on the nutrition and stress behavior on the
Paraventricular nucleus (PVN), which is responsible for the regulation of the internal
balance of the body, was examined. Catecholaminergic projections of the
paraventricular region from the nucleus tract solitarius were morphologically
characterized and received intense afferent neuronal signals. The focus of our
research is to analyze the exact effect of this information from the brain stem
terminals on the hypothalamus by optogenetic method, a new cell-type specific
neurostimulation technique. For this, behavioral recordings were obtained by
stimulating catecholaminergic projections from NTS to PVN using optogenetic
technique in TH (Tyrosine hydroxylase) transgenic mouse groups. From these
connections, focusing on PVN, catecholaminergic projections from NTS to PVN
have been found to increase nutrient uptake by secretion of neuropinephrine. In
another arm of the study, the effect of neurrepinephrine release on stress was
investigated. As a result of the stress tests, it was thought that there might be a
connection about stress. In this study, it has been shown that the information from
the NTS terminals has an orexigenic effect on the paraventricular hypothalamus, but
may also have a possible correlation with the stress pathways.