Prenatal dönemde maruz kalınan elektromanyetik alanın davranış ve sinaptik proteinler üzerine etkisi ve çinko desteğinin rolü
The effect of electromagnetic field exposure in the prenatal period on behavior and synaptic proteins and the role of zinc support
Yazar: BURCU AÇIKGÖZ
Danışman: PROF. DR. MÜGE KİRAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Cinsiyet = Gender ; Davranış = Behavior ; Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Gebelik = Pregnancy ; Hücre adezyon molekülleri = Cell adhesion molecules ; Neuroligin = Neuroligin ; Prenatal maruziyetin geç etkileri = Prenatal exposure delayed effects ; Sinapslar = Synapses ; Çinko = Zinc

Özet:
Amaç: İnsanlar, yaşamları boyunca çeşitli kaynaklardan elektromanyetik alana (EMA) maruz kalmaktadırlar. Gelişim sürecindeki yavrular, çevresel etkenlerden daha kolay etkilenebileceği için EMA'nın gelişen beyinde yapısal ve fonksiyonel değişikliklerle birlikte davranış değişikliklerine neden olabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmanın amacı, prenatal ve postnatal dönemde EMA maruziyeti ile otizm benzeri davranışlar arasındaki bağlantıyı ve sinaptik proteinlerden NLGN3 ve SHANK3 ile ilişkisini varsa cinsiyet farklılığıyla birlikte ortaya koymak ve çinko desteğinin etkilerini araştırmaktır.
Yöntem: Çalışmada dört grup gebe sıçandan doğan yavrular kullanıldı: Kontrol grubu (n=4), EMA grubu (n=6, 5 gün/hf, 4 saat/gün EMA maruziyeti uygulandı), Kontrol+Çinko grubu (n=3, 5 gün/hf, 5 mg/kg/gün dozunda çinko uygulandı), EMA+Çinko grubu (n=5, 5 gün/hf, 4 saat/gün EMA maruziyeti ve 5 mg/kg/gün dozunda çinko uygulandı). Yavru sıçanların EMA maruziyeti, gebeliğin ilk gününde başlatılıp postnatal 28. güne kadar sürdürüldü. 28 ve 42. günlerde davranış deneyleri uygulandı. Deneylerin ardından kan ve beyin dokusu örnekleri alındı. Kanda çinko seviyeleri, dokuda NLGN3 ve SHANK3 düzeyleri ELISA yöntemiyle ölçüldü. Elektron mikroskobik inceleme ile beyin bölgelerindeki sinaptik yapılar incelendi.
Bulgular: Davranış testleri, EMA maruziyetinin yavru sıçanlarda sosyal davranış üzerine etkisi olmadığını, fakat aktivite ve keşif davranışını olumsuz yönde etkilediğini ve anksiyete oluşumunu arttırdığını, bununla birlikte çinko desteğinin dişi yavrularda kısmi olarak olumlu etki sağlarken, erkek yavrularda olumlu etki sağlamadığını gösterdi. SHANK3 ve NLGN3 proteinleri EMA gruplarında anlamlı olarak düşük bulundu (p<0.05) ve çinko desteğinin olumlu etki oluşturmadığı gösterildi (p>0.05).
Sonuç: Sonuç olarak; EMA maruziyeti, gelişen beyinde sinaptik proteinlerin seviyelerini değiştirerek cinsiyet farkıyla birlikte davranışsal değişikliklere yol açabilir. Farklı dozlarda kullanılabilecek çinko desteği, EMA'ya bağlı davranışsal ve yapısal etkilerin değerlendirilmesi açısından daha yararlı olacaktır.

Abstract:
Aim: People are exposed to electromagnetic fields (EMF) from various sources throughout their lives. Since the offspring in the developmental process may be more easily affected by environmental factors, it is thought that EMF may cause structural and functional changes on the developing brain and as a result, behavioural changes. We aimed to research the relationship between autism-like behaviours and EMF exposure as an environmental factor during the prenatal and postnatal periods, the role of synaptic proteins such as NLGN3 and SHANK3, gender differences and the effects of zinc supplementation.
Methods: Rat pups born from four groups of pregnant rats were used in the study; Control group (n=4), EMF group (n=6, 5 days/wk, 4 h/day EMF-exposure applied), Control+Zinc group (n=3, 5 days/wk, 5 mg/kg/day zinc applied), EMF+Zinc group (n=5, 5 days/wk, 4 h/day EMF-exposure and 5 mg/kg/day zinc applied). EMF exposure of rat pups was initiated on the first day of pregnancy and continued until the 28th postnatal day. Behavioral experiments were performed on days 28 and 42. Blood and brain tissue samples were taken after the experiments. Zinc levels in blood, NLGN3 and SHANK3 levels in tissue were measured by ELISA method. Synaptic structures in brain regions were examined by electron microscopic examination.
Results: Behavioral tests showed that EMF exposure had no effect on social behavior in offspring, but adversely affected activity and exploratory behavior and increased anxiety formation, while zinc supplementation had a partially positive effect on female offspring, but not positively on male offspring. SHANK3 and NLGN3 proteins were significantly lower in EMF groups (p<0.05) and zinc supplementation was not found to have a positive effect (p>0.05).
Conclusion: As a result; exposure to EMF may alter the levels of synaptic proteins in the developing brain, leading to behavioral changes with gender differences. Zinc supplementation, which can be used in different doses, will be more useful for evaluating EMF-related behavioral and structural effects.