Sistemik ve hipokampal Na+/H+ değiştiricisi  (NHE1) inhibitörü verilen sıçanlarda uzun dönemli güçlenme, öğrenme bellek fonksiyonlarının incelenmesi
Investigation of long-term potentiation, learning-memory functions in rats given systemic and hippocampal Na +/H + exchanger (NHE1) inhibitor
Yazar: FATMA CANTÜRK
Danışman: PROF. DR. NURCAN DURSUN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Bellek = Memory ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hipokampus = Hippocampus ; Plastisite = Plasticity ; Sıçanlar = Rats ; Zoniporide = Zoniporide ; Öğrenme = Learning ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
Amaç: Nöronların membranında yerleşmiş olan Na+ /H+ değiştiriciler (NHE1, NHE5) nöron içi pH nın düzenlenmesinde önemli rol oynar. NHE1 ve NHE5 hipokampus nöronlarında bulunur. Bu proje ile Na+/H+  değiştirici isoform1 inhibitörleri Kariporid ve Zoniporid'in hipokampus dentat girus (DG) bölgesine verilmesi ile birlikte sinaptik plastisitenin uzun dönemli güçlenme (UDG) formundaki değişim araştırılmıştır. Amaç hipokampusde gelişebilecek pH değişikliklerinde öğrenme - bellek fonksiyonlarında ortaya çıkacak patolojik değişimlerde pH düzenleyici iyon taşıyıcılarının önemini göstermektir.
Yöntem ve Gereçler: Çalışmada Wistar albino tür 62 adet 2-3 aylık erkek sıçan kullanıldı. Sıçanların hipokampus nöronları perforant yoldan uyarıldı, dentat girusdan eksitatör postsinaptik potansiyel  (EPSP) ve populasyon spike (PS) değerleri kaydedildi. UDG'yi indüklemek için güçlü tetanik stimülasyon (100 Hz/sn×4 tekrar) kullanıldı. Dentat girusa bir saat boyunca kontrol grubuna serum fizyolojik (SF, n=10), bir deney grubuna Kariporid (100nmol, n=10) diğerine Zoniporid (10nmol, n=10) infüze edildi. UDG protokolü nün indüksiyon ve idame döneminde kayıtlanan EPSP eğimi ve PS genlik değerlerinin ortalamaları, UDG büyüklüğünü göstermede kullanıldı. Öğrenme davranış testinde Morris su tankı kullanıldı. Sıçanın platformu bulma süresi, yüzme mesafesi, platformlu alanda geçirdiği süre, yüzme hızı ve her bir çeyrek alanda bulunma süreleri kaydedildi. Bulgular tek yönlü anova testi ile değerlendirildi.
Bulgular: Zoniporid infüzyonu yapılan hayvanların uzun dönemli güçlenme kayıtlarının indüksiyon  (p=0.043) ve idame dönemlerindeki (p=0,000) EPSP eğim değerleri kontrol grubuna göre anlamlı azalma göstermiştir. İndüksiyon ve idame dönemlerinde kayıtlanan PS genlikleri ise kontrol grubuna göre anlamlı değişim göstermemiştir. Kariporid infüzyonu yapılan grubun EPSP eğimi ve PS genliği indüksiyon ve idame dönemlerinde kontrol grubundan anlamlı farklılık göstermemiştir.
Morris su tankı testi ile yapılan öğrenme deneylerinde Kariporid 'in, katedilen mesafe, platformu bulma süresi, hedef kadranı bulma oranında, anlamlı etki görülmemiş, yüzme hızları (p=0,000) ve platforma olan uzaklıkları (P=0,014) kontrol grundan anlamlı farklı bulunmuştur.
Sonuç olarak Zoniporid infüzyonu ile Na+/H+ değiştiricinin bloklanması UDG yi bozmuş, öğrenmeyi olumsuz etkilemiştir. Kariporid infüzyonu UDG yi etkilememiştir. Kariporid hipokampus öğrenme fonksiyonunu anlamlı derecede değiştirmemiştir.
Anahtar kelimeler: NHE-1 inhibisyonu, Kariporid ve Zoniporid, Hipokampus, plastisite, Öğrenme-hafıza

Abstract:
Objective: Na / H exchangers (NHE1, NHE5) found in neuronal membranes play an important role in the regulation of intraneuronal pH. NHE 1 and NHE 5 are found in hippocampus neurons. With this project, with the administration of Na + / H + exchanger isoform1 inhibitors Kariporid and Zoniporid to the hippocampus dentate gyrus (DG) region, the change in the form of long-term potantiation (LTP) of synaptic plasticity was investigated. The aim is to show the importance of pH regulating ion carriers in the pathological changes that may develop in learning - memory functions in the hippocampus.
Material and Methods: 62 male Wistar albino rats 2-3 months old were used in the study. Hippocampus of rats were stimulated by the perforant pathway, excitatory postsynaptic potential (EPSP) and population spike (PS) values were recorded from the DG. A strong tetanic stimulation (100 Hz / sec x 4 repetitions) was used to induce the LTP. DG was infused with saline (SF) for 1 hour in the control group and Cariporide (100 nmol, n:10) and Zoniporide (10 nmol, n:10) in one of the experimental groups. The averages of EPSP slope and PS amplitude values recorded during the induction and maintenance period of the LTP protocol were used to show the LTP magnitude.
Morris water tank was used in the learning behavior test. The rat's time of finding the platform, swimming distance, time spent in the platform area, swimming speed and time of being in each quarter area were recorded. The results were evaluated using a one-way ANOVA test.
Results: LTP records of Zoniporide infused animals showed a significant decrease in EPSP slope values in the induction (p = 0.043) and maintenance periods (p = 0.000) compared to the control group. PS amplitudes did not change significantly compared to the control group. The EPSP slope and PS amplitude of the Cariporide infusion group
did not differ significantly from the control group during induction and maintenance periods.
In learning experiments conducted with the Morris water tank test, there was no significant effect on the distance traveled the time to find the platform , the ratio of finding the target quadrant. Swimming speeds (p = 0.000) and distance from the platform (P=0,014) significant difference was observed.
As a result, the blockade of the Na+/H+ exchanger with Zoniporide infusion impaired LTP and negatively affected learning. Cariporide infusion did not affect LTP. Cariporide did not significantly alter hippocampus learning function.
Keywords: NHE-1 inhibition, Cariporide and Zoniporide, Hippocampus, Plasticity, Learning-memory