Neonatal dönemde uygulanan kafeinin tonik klonik nöbet geçiren wistar sıçanlarda biyofiziksel etkilerinin araştırılması
Investigation of the biophysical effects of caffeine applied in neonatal period on tonic clonic experienced wistar rats
Yazar: GÖKAY KANDİL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ TÜRKER KAYA
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Biyoloji = Biology
Dizin: Epilepsi = Epilepsy ; Hipokampus = Hippocampus ; Kafein = Caffeine

Özet:
Kafein (1,3,7-trimetilksantin), çeşitli organlar ve sistemler üzerinde güçlü etkilere sahip psikoaktif bir moleküldür. Kafeinin merkezi sinir sistemini uyarıcı etkisi adenozinin antogonizması yoluyla gerçekleşir ve epileptik nöbetler üzerinde paradoksal etkileri vardır. Fakat bu etkilerin altında yatan mekanizmalar hala bilinmemektedir. Bu tez çalışmasında, konuya katkı sağlamak amacı ile epileptik nöbetler sonucu hipokampuste oluşan değişimler üzerine kafeinin tetikleyici ya da inhibe edici biyofiziksel etkileri incelendi. Bu amaç doğrultusunda, neonatal dönemde (P7-P11) kafein uygulanmış ve uygulanmamış erişkin dönemde ise jeneralize tonik klonik epileptik nöbet geçiren iki grup Wistar sıçanların hipokampus dokuları Zayıflatılmış Toplam Yansıma Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (ATR-FTIR) spektroskopisi ile analiz edildi. Spektral analiz kapsamında olefinik, CH2 asimetrik, CH2 simetrik, C=O, COO- simetrik, amid I, amid II, PO-2 asimetrik ve PO-2 simetrik gerilme bantlarının frekans ve alan parametreleri değerlendirildi. Ek olarak çalışmaya bazı biyokimyasal analizler de dahil edildi. Elde edilen bulgulara göre kafein grubunda lipit peroksidasyonunda artma ve protein miktarinda değişiklik, lipit içeriğinde ve membran akışkanlığında ise azalma tespit edildi. Ayrıca membran lipit düzeninde ve lipit paketlenmesinde farklılıklar gözlendi. Bunun yanı sıra, amid I bandının ayrıntılı analizi protein ikincil yapılarındaki değişiklikleri ortaya koydu. Tüm bu sonuçlar, neonatal dönemde uygulanan kafeinin hipokampus dokusunda oluşan epileptik nöbetlerin bazı biyofiziksel etkilerini arttırıcı rolü olabileceğini ortaya koydu. 

Anahtar Kelimeler: ATR-FTIR, Epilepsi, Hipokampus, Kafein

Abstract:
Caffeine (1,3,7-trimethylxanthin) is a psychoactive molecule with powerful effects on various organs and systems. The stimulating effect of caffeine on the central nervous system occurs through the antagonism of adenosine and has paradoxical effects on epileptic seizures. However, the mechanisms underlying these effects are still unknown. In the present study, the triggering or inhibitory biophysical effects of caffeine on the changes in the hippocampus as a result of epileptic seizures were examined in order to contribute to this subject. For this purpose, the hippocampus tissues of two groups of Wistar rats received caffeine and did not in neonatal period (P7-P11), both of which experienced generalized tonic-clonic epileptic seizure were analyzed by attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spectroscopy. . Within the scope of spectral analysis, frequency and area parameters of olefinic, CH2 asymmetric, CH2 symmetric, C = O, COO- symmetric, amide I, amide II, PO-2 asymmetric and PO-2 symmetric stress bands were evaluated. Additionally, some biochemical analyzes were included. According to the findings, in the caffeine group, an increase in lipid peroxidation and protein content, and a decrease in lipid content and membrane fluidity were detected. Also, differences were observed in membrane lipid order and lipid packaging. In addition, detailed analysis of the amide I band revealed changes in protein secondary structures. All these results revealed that caffeine administered in the neonatal period may have a role in enhancing some of the biophysical effects of epileptic seizures occurring in the hippocampus tissue.

Keywords: ATR-FTIR, Epilepsy, Hippocampus, Caffeine