İntraserebroventriküler Aß 42 peptidi uygulamasıyla sıçanlarda oluşturulan deneysel alzheimer hastalığı modelinde kannabidiol'ün etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of cannabidiol in experimental alzheimer's disease model induced in rats with intracerebroventricular Aβ 42 peptide administration
Yazar: ARDA CAN AYDIN
Danışman: PROF. DR. HATİCE KÜBRA ELÇİOĞLU
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Bellek = Memory ; Biyobelirteçler-farmakolojik = Biomarkers-pharmacological ; Geleneksel farmakoloji = Ethnopharmacology ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kanabinoidler = Cannabinoids ; Oksidatif hasar = Oxidative damage ; Serebral ventriküller = Cerebral ventricles ; Sıçanlar = Rats ; Öğrenme = Learning

Özet:
Amaç: Alzheimer Hastalığı (AH) özellikle serebral korteks, hipokampüs, entorhinal korteks ve ventral striatum gibi kognitif fonksiyonları olan bölgelerde, amiloid beta (Aβ) plak ve nörofibriler yumak (NFY) oluşumları ile karakterize bir hastalıktır. AH olan bireylerde glutamerjik yolakların dejenere olmasından dolayı glutamat oksitlenmekte; bu durumda biriken glutamat, Ca+2'un hücre içine alınmasını sağlayarak nöronların ölümüne yol açmaktadır. Böylece glutamerjik aktivitenin azalması korteks ve hipokampüste asetilkolin salıverilmesinde azalmaya yol açarak Aβ plak oluşmasını kolaylaştırmaktadır. Çalışmamızda glutamat reseptör blokörü olan CBD'nin AH tedavisindeki etkileri araştırılmıştır.
Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada 300-400 g ağırlığında Sprague Dawley sıçanlar kullanılmıştır. Sıçanlar, Kontrol, Alzheimer ve Alzheimer + CBD olmak üzere 3 gruba ayrılmıştır. AH modeli Aβ 42'nin intraserebroventriküler (i.c.v.) injeksiyonu ile oluşturulmuştur. Sıçanlara Morris'in su tankı, yeni obje tanıma, açık alan ve pasif sakınma testleri yapılarak sıçanların kognitif fonksiyonları değerlendirilmiştir. Kontrol grubundaki sıçanlara sitrat tamponu uygulanmıştır. Aβ 42 ile AH indüklenmiş, gruplardan birincisine tedavi amacıyla günde 10 mg/kg CBD 2 hafta süre ile i.c.v. olarak uygulanırken ikinci gruba ise CBD' nin çözücüsü olan sitrat tamponu uygulanmıştır. Hayvanların dekapitasyonunun ardından beynin hipokampus ve prefrontal korteks bölgeleri çıkarılarak dokuların bir kısmında ELISA ile interlökin-1β (IL-1 β) ve tümör nekroz faktör-α (TNF-α) gibi inflamatuar sitokinlerin biyokimyasal ölçümleri yapılmış, diğer doku kısımları ise formaldehite alınarak histopatolojik incelemeler yapılmıştır. 
Bulgular: Aβ 42'nin i.c.v. injeksiyonu Pasif sakınma testinde karanlık bölmeye geçiş süresinde anlamlı bir düşüşe, Morris'in su tankı testi performansı ise anlamlı bir azalmaya neden olmuştur. CBD tedavisi uygulanan grup ile Alzheimer grubu karşılaştırıldığında beyinde hipotalamusta IL-1 β ve TNF- α gibi inflamatuar sitokinlerin düzeylerinin azaldığı görülürken, kortekste sadece TNF- α'mın azaldığı bulunmuştur.

Sonuçlar: CBD'nin Aβ 42'nin ile oluşturulan AH modelinde beyindeki inflamasyon kaynaklı öğrenme ve bellek fonksiyonlarındaki bozuklukları önemli ölçüde azalttığı bulunmuştur. CBD'nin faydalı etkileri ile ilgili yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Objective: Alzheimer's Disease (AD) is a disease characterized by amyloid beta (Aβ) plaque and neurofibrillary tangles (NFT) in areas with cognitive functions such as the cerebral cortex, hippocampus, entorhinal cortex and ventral striatum. Glutamate is oxidized in individuals with AD due to the degeneration of glutamergic pathways; in this case, the accumulated glutamate causes the intake of Ca+2 into the cell and the death of the neurons. Thus, the decrease in glutamergic activity leads to a decrease in acetylcholine release in the cortex and hippocampus, facilitating the formation of Aβ plaque. In our study, the effects of CBD, a glutamate receptor blocker, on AD treatment were investigated.
Materials and Methods: Sprague Dawley rats weighing 300-400 g were used in this study. Rats were divided into 3 groups as Control, Alzheimer and Alzheimer + CBD. AD model was created by intracerebroventricular (i.c.v.) injection of Aβ 42. The rats were evaluated cognitively by performing Morris's water maze, new object recognition, open field and passive avoidance tests. Citrate buffer was applied to the rats in the control group. In the first group of Aβ 42 induced AH, 10 mg/kg CBD was given i.c.v. for 2 weeks for treatment purposes. Citrate buffer, which is the solvent of CBD, was applied to the second group. After the decapitation of the animals, the hippocampus and prefrontal cortex regions of the brain, which were aimed to be investigated, were removed, and biochemical measurements of inflammatory cytokines such as interleukin-1β and tumor necrosis factor-α by ELISA, and formaldehyde histopathology results were made in other tissue parts.
Results: Aβ 42 i.c.v. injection caused a significant decrease in the transition time to the dark compartment in the passive avoidance test, and Morris's water tank test performance significantly decreased. When the CBD treated group and the Alzheimer group were compared, it was observed that the levels of inflammatory cytokines such as IL-1 β and TNF-α decreased in the hypothalamus in the brain, while only TNF-α decreased in the cortex.
Conclusions: It has been found that CBD significantly reduces inflammation-induced learning and memory functions in the brain in the AD model created with Aβ 42. New studies are needed on the beneficial effects of CBD.