Tonik-klonik epileptik nöbetlerin sıçan sağ ve sol beyin hemisferlerindeki biyofiziksel etkilerinin incelenmesi
Investigation of biophysical effects of tonic-clonic epileptic seizures in rat right and left brain hemispheres
Yazar: DİLAN YILDIRIM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ TÜRKER KAYA
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Biyoloji = Biology

Özet:
Epilepsinin karmaşık ve çok faktörlü mekanizmaları ve bunlar hakkında ki bilgilerin sınırlı olması nedeniyle kesin bir tedavi yöntemi bulunmamaktadır. Bu kapsamda, beynin hemisferik asimetrileri nedeniyle nöbetlerin hangi hemisferden kaynaklandığı tespit edilememekle birlikte sol hemisferin sağ hemisferden daha epileptojenik olabileceğiyle ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Ayrıca bu durumun altında yatan mekanizmalar açıklanamadığından yeni yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Tez çalışmasında, konuya katkı sağlamak amacıyla, sıçanlarda pentilentetrazol ile oluşturulmuş jeneralize tonik-klonik nöbetlerin (JTKN), sağ ve sol hemisferlerine etkileri karşılaştırmalı olarak Fourier Dönüşüm Kızılötesi Spektroskopisi ile incelendi. Ayrıca, Bradford ve TBARs testleri çalışmaya dahil edildi. Spektral analizlere göre, olefinik, CH2 asimetrik, CH2 simetrik, COO-, PO2- simetrik ve asimetrik bant alan değerlerinin JTKN grubu sol hemisferde sağ hemisferden daha yüksek oranda artması fosfolipitler, kolesterol esterler, yağ asitleri gibi lipit moleküllerinin sol hemisferde daha fazla artmış olduğu bulgusunu verdi. Ayrıca, olefinik alanı, olefinik/lipit ve TBARs testi sonuçları, sol hemisferde daha yoğun lipit peroksidasyon ürünleri olduğunu belirlendi. Diğer taraftan amid I, amid II alanlarına ve Bradford test sonuçlarına göre sağ hemisferde daha yüksek seviyede protein miktari tespit edildi. Ek olarak, JTKN takiben sağ ve sol hemisferlerde CH2 simetrik bandının genişlemesi,  membran akışkanlığının arttığını, C=O, PO-2 simetrik, PO-2 asimetrik ve CH2 asimetrik frekanslarındaki değişiklikler ise membran lipitlerinin paketlenme derecelerinde oluşan farklılıkları gösterdi. Spektral parametrelere dayalı hiyerarşik kümeleme analizi ile nöbetler sonucunda farklı hemisferlerde oluşan değişikliklerin anlamlı derecede ve birbirlerinden ayırt edilebilir seviyede oldukları ortaya kondu. Çalışmamızda tespit ettiğimiz biyofiziksel değişimlerin sol hemisferde sağa göre daha yoğun olması, sol hemisferin daha epileptojenik özellikte olmasına katkı sağlayan sebeplerden olabileceği sonucuna varılabilir.

Abstract:
There is no treatment because of limited information about the complex and multifactorial mechanisms of epilepsy. In this context, it is impossible to determine from which hemisphere epileptic seizures originate due to hemispheric asymmetries, but there are studies on left hemisphere may be more epileptogenic than right hemisphere. As the underlying mechanisms cannot be explained, new approaches are needed. In this study, effects of pentylenetetrazole-induced generalized tonic-clonic seizures (JTKN), observed in human epilepsy, on right and left hemispheres of rats were comparatively examined by Fourier Transformation Infrared Spectroscopy. Additionally, Bradford and TBARs tests were included. Analysis revealed that olefinic, CH2 asymmetric, CH2 symmetric, COO-, PO-2 symmetric and asymmetric area values increased more in JTKN group left hemisphere than in right hemisphere. Furthermore, high amount lipid peroxidation products were detected in left hemisphere according to olefinic area, olefinic / lipid and TBARs results. However, higher levels of protein were explored in right hemisphere obtained from amide I, amide II modes, and Bradford results. Moreover, following JTKN, in right and left hemispheres broadening of CH2 symmetric band showed that an increment in membrane fluidity. And, the shifting of C=O, PO-2 symmetric, PO-2 asymmetric and CH2 asymmetric frequencies indicated changes in package of membrane lipids. Hierarchical clustering analysis revealed that changes in different hemispheres upon seizures were significant and distinguishable. It can be concluded that the biophysical alterations we detected in our study are more intense in left hemisphere than right, which may be reasons contributing to epileptogenic properties of left one.