Hipotiroidi oluşturulmuş sıçan modelinde bulbus olfaktoryus'da otofajinin araştırılması
Investigation of autophagy in the olfactory bulb in a rat model of hypothyroidism
Yazar: DUYGU CEMRE SUNA
Danışman: PROF. DR. NARİN LİMAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Bu tezde hipotiroidizm oluşturulmuş ve hipotiroidizm oluşturulup tedavi edilmiş erişkin sıçan modelinde tiroid bezi disfonksiyonuna bağlı olarak şekillendiği bildirilen olası koku alma bozukluklarında bulbus olfaktoryus (OB) dokusunda otofajinin rolünün olup olmadığı araştırıldı. Bu amaçla OB'de AMPK, mTOR, TSC2, ULK1, Beclin 1, p62 ve LC3 gibi otofajinin çeşitli aşamalarını düzenleyen proteinlerin lokalizasyonları ve göreceli miktarlarının değişip değişmediği ve eğer değişiyorsa bu değişimin otofajinin indüklenmesi veya inhibe olması yönünde olup olmadığı immunohistokimya ve Western blot (WB) analiz teknikleri kullanılarak incelendi. Çalışmada 48 adet erkek erişkin (2-2.5 aylık) Wistar Albino sıçanlara ait OB doku örnekleri kullanıldı. Sıçanlar her grupta 16 adet bulunacak şekilde kontrol, hipotiroidli ve tedavi edilen hipotiroidli grup olmak üzere rastgele 3 gruba ayrıldı. Kontrol grubuna (CON) 1 ml serum fizyolojik, hipotiroidi grubuna (PTU) 10 mg/kg propiltiyourasil (PTU) 28 gün süreyle intraperitoneal enjeksiyonla uygulandı. Tedavi edilen hipotiroidli grupta (PTU+L) öncelikle hipotiroidizm oluşturuldu ve takiben bu gruba 15 gün süreyle 5 μg levotiroksin (LT4) 1 ml serum fizyolojik içinde intraperitoneal olarak enjekte edildi. Denemelerin bitimini takiben koku alma fonksiyonundaki değişiklikleri belirlemek amacıyla hayvanlara gömülü-yiyecek arama testi uygulandı ve sonra yapılacak analizler için doku örnekleri alındı. Koku alma testinde yemi bulma süresinin CON grubunda en kısa, PTU+L grubunda ise en uzun olduğu ve bu sürenin hem CON hem de PTU grubundaki sürelerden önemli ölçüde farklılık taşıdığı belirlendi. WB sonuçları p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172)/AMPKα1/2, p-ULK1(Ser467)/ULK1, p-TSC2(Thr1462)/TSC2 ve Beclin 1/p62(SQSTM1) oranlarının CON grubunda en düşük, PTU+L grubunda en yüksek olduğunu, mTOR ekspresyonunun ise PTU grubunda en düşük, MAPLC3α/β ve MAP1LC3A'nın ise bu grupta en yüksek olduğunu, ancak gruplar arası tüm farklılıkların önem taşımadığını (P>0.05) gösterdi. İmmünohistokimyasal analiz sonuçları OB'nin sinir telleri katmanında AMPKα1/2 ve p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172), glomerüler nöropilde AMPKα1/2, p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172), ULK1, pULK1(Ser467), p-mTOR, p62/SQSTM1 ve MAP1LC3A'nın, periglomerüler hücrelerde p-AMPK α1/2(Thr183/Thr172), ULK1, p-ULK1(Ser467) ve mTOR'nin, püsküllü ve mitral hücrelerde Beclin 1 hariç incelenen diğer proteinlerin bulunduğunu gösterdi. Ayrıca periglomerüler nöropildeki, dış pleksiform katman, mitral hücreler katmanındaki akson ve dendritler ile granül hücreler katmanındaki sinir tellerinde de incelenen tüm proteinlerin varlığı saptandı. Sonuç olarak birlikte değerlendirildiğinde bu bulgular hipotiroidizmden ziyade levotiroksin tedavisini takiben koku fonksiyonunun bozulduğunu ve tiroid disfonksiyonunda otofaji biyobelirteçlerinin normal OB'ye kıyasla değiştiğini ve OB'yi olumsuz bir ortama adapte etmek için yüksek düzeyde olmasa bile otofajinin aktive edildiğini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Olfaktör Bulbus; Hipotiroidizm; Otofaji ile ilişkili ptoteinler

Abstract:
In this thesis, we investigated whether autophagy in the olfactory bulb (OB) tissue plays a role in possible olfactory impairments reported to occur due to thyroid gland dysfunction in hypothyroidism-induced and hypothyroidism-induced and treated adult rat models. For this purpose, we examined whether the localization and relative amounts of proteins regulating various stages of autophagy, such as AMPK, mTOR, TSC2, ULK1, Beclin 1, p62 and LC3 are altered in OB and, if so, whether this alteration is in the direction of induction or inhibition of autophagy using immunohistochemistry and Western blot (WB) analysis technique. OB tissue samples of 48 adult male Wistar Albino rats (2-2.5 months old) were used in the study. The rats were randomly divided into three groups, including control, hypothyroid, and treated hypothyroid groups, with 16 rats in each group. The control group (CON) was treated with 1 ml saline, and the hypothyroid group (PTU) was treated with 10 mg/kg propylthiouracil (PTU) by intraperitoneal injection for 28 days. In the treated hypothyroid group (PTU+L), hypothyroidism was first induced, and then 5 μg levothyroxine (LT4) was injected intraperitoneally in 1 ml saline for 15 days. Following the end of the experiments, animals were subjected to buried food-seeking test to determine changes in olfactory function, and tissue samples were taken for further analysis. In the olfactory test, the time to find the food was the shortest in the CON group and the longest in the PTU+L group, and this time was significantly different from the times in both CON and PTU groups. WB results showed that p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172)/AMPKα1/2, p-ULK1(Ser467)/ULK1, p-TSC2(Thr1462)/TSC2 and Beclin 1/p62(SQSTM1) ratios were the lowest in the CON group and the highest in the PTU+L group, mTOR expression was lowest in the PTU group, and MAPLC3α/β and MAP1LC3A were highest in this group, but all differences between groups were not significant (P>0. 05). Immunohistochemical analysis showed that AMPKα1/2 and p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172) were localized in the olfactory nerve layer of OB and AMPKα1/2, p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172), ULK1, pULK1(Ser467), p-mTOR, p62/SQSTM1 and MAP1LC3A, p-AMPKα-1/2(Thr183/Thr172), ULK1, p-ULK1(Ser467), and mTOR were found in periglomerular cells. All proteins except Beclin 1 were present in the tufted and mitral cells. In addition, axons and dendrites in the periglomerular neuropil, outer plexiform layer, and mitral cell layer, and nerve fibers in the granule cell layer showed the presence of all proteins examined. Taken together, these findings suggest that olfactory function is impaired following levothyroxine treatment rather than hypothyroidism, that autophagy biomarkers are altered in thyroid dysfunction compared to normal OB, and that autophagy is activated, even if not at a high level, to adapt OB to an adverse environment.
KeyWords: Olfactory bulb; Hypothyroidism; Autophagy-related ptoteins