Koku bozukluğu oluşturulan sıçanlarda alfa melanosit stimulan hormonun koku alma mekanizmalarına ve tedaviye etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of alpha melanocyte stimulating hormone on olfactory mechanisms and treatment in rats with induced olfactory dysfunction
Yazar: OĞUZHAN EKİCİ
Danışman: PROF. DR. GÖNÜL ŞİMŞEK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Nöral kök hücreleri = Neural stem cells ; Nörofizyoloji = Neurophysiology ; İnsan fizyolojisi = Human physiology

Özet:
Amaç: Koku alma bozuklukları; üst solunum yolu enfeksiyonları, kafa travmaları ve 
nörodejeneratif hastalıklar gibi birçok hastalıkta meydana gelmektedir. Özellikle Covid-19 
pandemisiyle birlikte koku duyusu kaybının insan sağlığı ve yaşam kalitesi üzerindeki etkileri 
dikkat çekici hale gelmiştir. Koku alma bozuklukları dünya çapında yaygın olarak görülmesine 
rağmen patofizyolojisi ve tedavisi hakkında yeterli bilgi mevcut değildir. 
Bu çalışmada; periferik koku bozukluğunda Alfa Melanosit Stimülan Hormon (α-MSH)'un 
olfaktör epitel (OE), olfaktör bulbus (OB) ve Subventriküler alan (SVZ)'daki nörogeneze ve 
NGF, BDNF, IL-10 ekspresyonlarına etkileri incelenerek, α-MSH'nin koku alma 
mekanizmalarındaki ve tedavideki olası rolü araştırılmıştır.

Yöntem: 48 adet Sprague Dawley cinsi erkek sıçanlar 8 gruba ayrılmıştır. Koku bozukluğu 
modeli oluşturmak amacıyla deney hayvanlarının yarısına burun içi %10'luk çinko sülfat
uygulanırken diğer yarısına burun içi salin verilmiştir. Burun içi çinko sülfat/salin verilen 
sıçanların yarısına α-MSH (5 mg/kg), diğer yarısına salin intraperitoneal olarak uygulanmıştır. 
Sıçanlara 4 ve 21 günlük α-MSH/salin uygulamasından sonra deney sonlandırılmıştır. Tüm 
sıçanlara; deney başlangıcında (T0), çinko sülfat/salin uygulandıktan sonra (T1) ve ötenaziden
1 gün önce (T2) gömülü gıda ve koku ayrım testleri yapılarak koku duyuları değerlendirilmiştir.
Sıçanlardan kan örnekleri alındıktan sonra, %4'lük paraformaldehit ile perfüze edilerek burun 
ve beyin dokuları izole edilmiştir. Kan örnekleri ELİSA yöntemiyle, burun ve beyin dokuları
ise immunohistokimya/immünofloresan yöntemleriyle analiz edilmiştir. 

Bulgular: Çalışmamızda koku bozukluğu (KB) oluşturulan sıçanlara 21 günlük α-MSH
tedavisinin (KB+α-MSH grubu), KB grubuna göre OE hasarında iyileştirici etki gösterdiği
bulunmuştur. KB+α-MSH grubunun ASCL1+, GAP-43+ ve OMP+ immunoreaktivitelerinde 
artış eğilimi oluşturarak OE nörogenezinde olumlu etkiler meydana getirdiği saptanmıştır. 21. 
günde KB+α-MSH grubunun IL-10 immunoreaktivitesi KB grubuna göre artış eğilimi 
göstermiş, bu artış ile KB+α-MSH grubunun IL-10+ immunoreaktivitesinin kontrol grubundan 
yüksek olduğu belirlenmiştir (p < 0.05). KB+α-MSH grubunda 4. ve 21. günlerde KB grubuna 
göre NGF+ ve BDNF+ immunoreaktivitelerinde artış eğilimleri saptanmamıştır. KB+α-MSH
grubundaki sıçanların SVZ'sinde 4. 21. günlerde Nestin/ASCL1 immunoreaktivitesinin KB 
grubundaki sıçanlara göre artış eğilimi gösterdiği, DCX+ immunoreaktivitesinin ise azalma 
eğilimi gösterdiği belirlenmiştir. OB'de KB+α-MSH grubunun NeuN+ immunoreaktivitesinin 
KB grubuna göre 4. günde artma eğiliminde olduğu, 21. günde ise anlamlı azalma gösterdiği 
saptanmıştır. KB+α-MSH grubunda özellikle 21. günde koku testlerinde daha iyi sonuçlar 
alınmıştır. 

Sonuç: 21 günlük α-MSH tedavisi; OE'de kök hücre, olgunlaşmamış nöron ve olgun nöron
artışına neden olarak OE nörogenezini olumlu etkileyebilir. α-MSH'nin OE nörogenezine etkisi 
direkt ve/veya antiinflamatuar etkileriyle dolaylı olarak gerçekleşebilir. α-MSH, SVZ 
nörogenezini ve OB'deki olgun nöronları da etkileyerek periferik koku bozukluğunda olumlu 
etkiler gösterebilir.

Abstract:
Objective: Olfactory disorders occur in many diseases such as upper respiratory tract 
infections, head traumas and neurodegenerative diseases. Especially with the Covid-19 
pandemic, the effects of loss of sense of smell on human health and quality of life have become 
remarkable. Although olfactory disorders are common worldwide, there is insufficient 
information about their pathophysiology and treatment. 
In this study, the effects of Alpha Melanocyte Stimulating Hormone (α-MSH) on neurogenesis 
and NGF, BDNF, IL-10 expressions in olfactory epithelium (OE), olfactory bulb (OB) and 
subventricular zone (SVZ) in peripheral olfactory disorder were examined and the possible role 
of α-MSH in olfactory mechanisms and treatment was investigated. 
Method: 48 male Sprague Dawley rats were divided into 8 groups. In order to create an odor 
impairment model, half of the rats received intranasal 10% zinc sulfate and the other half 
received intranasal saline. Half of the rats given intranasal zinc sulfate/saline received α-MSH 
(5 mg/kg) and the other half received saline intraperitoneally. The experiment was ended after 
4 and 21 days of α-MSH/saline administration. Olfactory senses of all rats were evaluated by 
performing buried food and odor discrimination tests at the beginning of the experiment (T0), 
after zinc sulfate/saline administration (T1) and 1 day before euthanasia (T2). After blood 
samples were taken from the rats, nasal and brain tissues were isolated by perfusing with 4% 
paraformaldehyde. Blood samples were analyzed by ELISA method and nasal and brain tissues 
were analyzed by immunohistochemistry/immunofluorescence methods. 
Results: In our study, it was found that 21-day α-MSH treatment (KB+α-MSH group) in rats 
with olfactory dysfunction (OD) showed an ameliorative effect on OE damage compared to the 
OD group. KB+α-MSH group was found to have positive effects on OE neurogenesis by 
inducing an upward trend in ASCL1+, GAP-43+ and OMP+ immunoreactivities. IL-10+ 
immunoreactivity of KB+α-MSH group was found to be higher than the control group. In the 
KB+α-MSH group, there was no upward trend in NGF+ and BDNF+ immunoreactivity on days 
4 and 21 compared to the KB group. Nestin/ASCL1 immunoreactivity in the SVZ of rats in the 
KB+α-MSH group showed an increasing trend on days 4 and 21 compared to the rats in the KB 
group, while DCX+ immunoreactivity showed a decreasing trend. In OB, NeuN+ 
immunoreactivity in the KB+α-MSH group tended to increase on day 4 and showed a 
significant decrease on day 21 compared to the KB group. In the KB+α-MSH group, better 
results were obtained in odor tests, especially on day 21. 
Conclusion: 21-day α-MSH treatment may positively affect OE neurogenesis by increasing 
stem cells, immature neurons and mature neurons in OE. The effect of α-MSH on OE 
neurogenesis may be direct and/or indirect through its anti-inflammatory effects. α-MSH may 
also affect SVZ neurogenesis and mature neurons in the OB, exhibiting positive effects in 
peripheral olfactory disorder.