Deneysel depresyon ve antidepresan tedavinin hipotalamik nörogenez ve oreksijenik peptitler üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of effect of experimental depression and antidepressant treatment on hypothalamic neurogenesis and orexigenic peptides
Yazar: HATİCE SOLAK
Danışman: PROF. DR. SELİM KUTLU
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Antidepresif ajanlar = Antidepressive agents ; Depresyon = Depression ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hipotalamus = Hypothalamus ; Nörogenez = Neurogenesis ; Peptidler = Peptides ; Sertraline = Sertraline ; Sıçanlar = Rats ; Tedavi = Treatment

Özet:
Depresyon, dünya populasyonunun yaklaşık %15'ini etkileyen kronik, tekrarlayan ve hayatı tehdit eden bir hastalıktır. İnsanlardaki yaygın etkisine rağmen depresyon fizyopatolojisi hakkında bilinenler sınırlıdır. Depresyon nörogenezde azalma, dendritik atrofinin artması gibi nöropatolojilerden sorumludur. Antidepresan tedaviler erişkin hipokampal nörogenezi ve nörotrofik faktör ekspresyonunu artırmakta, stresin hipokampal atrofi üzerine olan etkisini düzeltebilmektedir.
Bu bilgilere dayanarak kronik hafif stres (KHS) modeli oluşturulmuş sıçanlarda sertralinin depresyon üzerine etkisinin araştırılması ve depresyonun hipotalamustaki hücre proliferasyonu ve hipotalamik peptit düzeylerinin nasıl etkilendiğinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Etik Kurul izni alındıktan sonra 56 adet yetişkin erkek Wistar albino sıçan; 1) Kontrol (K), 2) Depresyon (D), 3) Depresyon+ Sertralin (DS) 4) Sertralin (S) gruplarına ayrılmıştır. D ve DS grubuna 15 gün boyunca çeşitli stresörler uygulanmıştır. Hayvanların depresyona girip girmediğini kontrol etmek için 15. gün açık alan testi (AAT) ve zorunlu yüzme testi (ZYT) yapılmıştır. Deneyin 16. günü subkutan olarak ozmotik minipompa yerleştirilmiş ve 15 gün süreyle sertralin (10 mg/kg/gün) uygulanmıştır. Hayvanlarda sertralinin etkinliğini araştırmak amacıyla AAT, yükseltilmiş artı labirent testi (YAT) ve ZYT yapılmıştır. Deneyin sonunda hayvanlar dekapite edilerek hipotalamus dokuları alınmıştır. Tüm sıçanların hipotalamus dokusunda hipotalamik peptit gen ekspresyon seviyeleri kantitatif RT-PZR ile analiz edilmiştir. İstatistiksel değerlendirmelerde ANOVA kullanılarak yapılmıştır.
Deneyin başlangıcında ve deney sonundaki hayvan ağırlıkları karşılaştırıldığında D grubunda istatistiksel olarak anlamlı bir azalma gözlemlendi (p<0,01). AAT'de hayvanların katettiği mesafe, hız ve hareket yüzdesi parametrelerinde gruplar arası karşılaştırıldığında S grubunda istatistiksel olarak anlamlı bir artış bulundu (p<0,01), (p<0,05). YAT'de hayvanların açık kolda geçirdiği zaman yüzdesi gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0,01). ZYT'de K ve D oluşturulmuş hayvanların yüzme, tırmanma ve immobil kalma süreleri gruplar arasında karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark bulundu (p<0,0001). D grubu diğer gruplara kıyasla en hareketsizken, DS ve S grubunda yüzme davranışında diğer gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlemlendi. Sıçanların hipotalamus dokusundaki gen ekspresyon analizlerinde GLUT2 ve NPY'de D grubunda diğer gruplara kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir azalma gözlemlendi (p<0,05). FGFR2 ve POMC'de D grubunda diğer gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı bir artış bulundu (p<0,05). BDNF ve FGF2'de gruplar arasında anlamlı fark görülmedi (p>0,05).
Sonuç olarak; Sertralin tedavisinin, KHS tarafından indüklenen depresif benzeri davranışları ve anksiyojenik etkileri iyileştirdiği görülmüştür. Serotoninin hipotalamusta hem nöral öncü hücrelerin oluşumunda hem de yeni üretilen nöronların hayatta kalması üzerinde genel olarak olumlu bir düzenleyici etkiye sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Hipotalamustaki yeni oluşmuş nöronların besin alımıyla ilişkili NPY, POMC ve GLUT2 nöronlarını eksprese ettiği gözlenmiştir. Bu durum hipotalamik tanisitlerin enerji metabolizmasının kontrolünde kilit bir rol oynayabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Depression is a chronic, recurrent and life-threatening disease affecting approximately 15% of the world population. Depression is responsible for neuropathologies such as decreased neurogenesis and increased dendritic atrophy. Antidepressant treatments increase adult hippocampal neurogenesis and neurotrophic factor expression and correct the effect of stress on hippocampal atrophy.
Based on this information, it was aimed to investigate the effect of sertraline on depression in rats for whom a Chronic Mild Stress (CMS) model was created, and to determine how depression affected cell proliferation and hypothalamic peptide levels in the hypothalamus.
Following the approval of the Experimental Animal Ethics Committee, 56 adult male Wistar albino rats; Control, Depression (D), Depression + Sertraline (DS), Sertraline (S) were divided into groups. Various stressors were applied to the D and DS group for 15 days. On the 15th day, open field test (OF) and forced swimming test (FST) were conducted to check whether the animals were depressed. On the 16th day of the experimental study, an osmotic minipump was placed subcutaneously and sertraline (10 mg /kg /day) was administered for 15 days. OF, elevated plus maze test (EPM) and FST were performed to investigate the effectiveness of sertraline in animals. At the end of the experiment, the animals were decapitated and the hypothalamus tissues were removed. Hypothalamic peptide gene expression levels in the hypothalamus tissue of all rats were analyzed by quantitative RT-PZR. Statistical evaluations were made using ANOVA.
In the OF, a statistically significant increase was found in the S group when compared between the groups in the parameters of distance moved, velocity and percentage of movement of the animals (p<0.01), (p<0.05). The percentage of time the animals spent in the open arm in the elevated plus maze test was statistically significant between the groups (p<0.01). In FST, a statistically significant difference was found when the swimming, climbing and immobility times of the animals with control and depression were compared between the groups (p<0.0001). In gene expression analyzes in the hypothalamus tissue of rats, a statistically significant decrease was observed in GLUT2 and NPY in group D compared to other groups (p <0.05). A statistically significant increase was found in FGFR2 and POMC in group D compared to other groups (p <0.05).
As a result; Sertraline therapy has been shown to improve depressive-like behaviors and anxiogenic effects induced by CMS. It has been concluded that serotonin has an overall positive regulatory effect on both the formation of neural precursor cells and the survival of newly formed neurons in the hypothalamus. It has been observed that newly formed neurons in the hypothalamus express NPY, POMC and GLUT2 neurons associated with food intake. This suggests that hypothalamic tanycytes may play a key role in controlling energy metabolism.