Farelerde lipopolisakkaritle oluşturulan nöroenflamasyonda beyinde gelişen oksidatif stres, yangı ve BDNF düzeyi üzerine asetil-l-karnitinin etkisi
The effect of acetyl-l-carnitine on oxidative stress, inflammation and BDNF levels in the brain neuroinflammation generated by lipopolysaccharide in mice
Yazar: FİLİZ KAZAK
Danışman: PROF. DR. GÜL FATMA YARIM
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Beyin = Brain ; Beyin kaynaklı nörotrofik faktör =   ; Fareler = Mice ; Karnitin = Carnitine ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Nörojenik inflamasyon = Neurogenic inflammation ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, asetil-L-karnitin (ALKAR)'in nöroenflamasyon üzerine etkilerinin beyin dokusunda oksidatif stres parametreleri, BDNF, TNF-α, IL-1β ve IL-10 konsantrasyonlarının ölçülmesini kapsayan analizler ile ortaya konulması amaçlandı. Materyal ve Metot: Çalışmada, 8-10 haftalık, 40 adet, erkek Swiss Albino fare kullanıldı. Farelerde nöroenflamasyonun oluşturulması amacı ile çalışmanın 3. günü kontrol hariç tüm gruplara tek doz 3 mg/kg lipopolisakkarit (LPS); profilaksi ve tedavi için, iki farklı gruba 5 gün boyunca günde 1 kez 100 mg/kg ALKAR (100A) ve 300 mg/kg ALKAR (300A); kontrol grubundaki farelere 5 gün boyunca günde 1 kez serum fizyolojik periton içi uygulandı. Çalışmanın 6. gününde tüm fareler ketamin ve ksilazin anestezisi ile sakrifiye edildi. Beyin dokusunda nöroenflamasyon ile ilişkili lezyonlar ve ALKAR'ın etkileri histopatolojik incelemeler ve biyokimyasal analizler ile belirlendi. Bulgular: LPS grubunun beyin dokusu BDNF konsantrasyonunun kontrol ve 100A gruplarına göre düşük olduğu bulundu (p<0,05). 300A grubu TNF-α konsantrasyonun, kontrol ve LPS gruplarına göre yüksek olduğu tespit edildi (p<0,001). GSH konsantrasyonunun 100A ve 300A gruplarında kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek olduğu belirlendi (p<0,005). GPx aktivitesinin LPS grubunun kontrol, 100A ve 300A gruplarına göre; 100A grubunun 300A grubuna göre azaldığı tespit edildi (p<0,001). MDA, IL-1β ve IL-10 konsantrasyonları ile SOD aktivitesi bakımından gruplar arasındaki farklılığın istatistik olarak önemli olmadığı saptandı (p˃0,05). Sonuç: Bu çalışmadan elde edilen bulgular doğrultusunda, ALKAR'ın merkezi sinir sisteminde meydana gelen oksidatif stres ve yangı kaynaklı hasarların hafifletilmesinde nöroprotektif bir seçenek olarak kullanılabileceği kanaatine varıldı. Anahtar Kelimeler: Asetil-L-karnitin; BDNF; lipopolisakkarit; nöroenflamasyon

Abstract:
Aim: In this study, it was aimed to reveal the effects of acetyl-L-carnitine (ALCAR) on neuroinflammation with analyzes including the measurement of the concentrations of oxidative stress parameters, BDNF, TNF-α, IL-1β and IL-10 concentrations in brain tissue. Materials and Methods: A total of 40 male Swiss Albino mice aged between 8-10 weeks were used in the study. Neuroinflammation was induced in mice by applying 3 mg/kg i.p. lipopolysaccharide (LPS) in all groups except control group on the 3rd day of the experiment. ALCAR was applied in two different doses as 100 mg/kg (100A) and 300 mg/kg (300A) once daily for 5 days for prophylaxis and treatment for each group. Control group received saline (0.5 ml i.p.) once daily for 5 days. Mice were sacrificed under xylazine and ketamine anaesthesia and brain tissue was removed at necropsy on the 6th day of the experiment. Lesions associated with neuroinflammation and effects of ALCAR in the brain tissue were determined by histopathological examinations and biochemical analyses. Results: The brain tissue BDNF concentration of the LPS group was lower than control and 100A groups (p<0.05). The concentration of TNF-α in group 300A was higher than control and LPS groups (p<0.001). GSH concentration was significantly higher in the 100A and 300A groups than in the control group (p<0.05). GPx activity was decreased in the LPS group compared to other groups (p<0.001). GPx activity was also decreased in 100A group than that of 300A group (p<0.001). There was no statistically significant difference between the groups in terms of the concentrations of MDA, IL-1β, IL-10 and SOD activity (p˃0.05). Conclusion: Findings from this study suggest that ALCAR may be used as a neuroprotective option to attenuate oxidative stress and inflammatory damage in the central nervous system. Key Words: Acetyl-L-carnitine, BDNF, lipopolysaccharide, neuroinflammation