Sıçanlarda adolesan dönemde öngörülebilir kronik stres ve zengin çevre uygulanmasının spasyal hafıza ve hipokampal asimetri üzerine etkisi
The effect of predictable chronic stress and enriched environment in adolescence in rats on spatial memory and hippocampal asymmetry
Yazar: ZÜLAL KAPTAN
Danışman: PROF. DR. GÜLAY ÜZÜM
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Asimetri = Asymmetry ; Ergenler = Adolescents ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hipokampus = Hippocampus ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sinir büyüme faktörleri = Nerve growth factors ; Stres = Stress ; Sıçanlar = Rats ; Çevre = Environment

Özet:
Adolesan dönemde maruz kalınan birçok uyaran öğrenme-hafıza için kritik beyin bölgesi olan hipokampusu yapısal ve fonksiyonel olarak etkilemektedir. Kronik stresin hipokampus üzerine olumsuz etkileri bilinmektedir. Ancak çelişen sonuçlar olmakla birlikte az sayıda araştırmada kısa süreli öngörülebilir stresin hafıza üzerine olumlu etkileri bildirilmiştir. Ayrıca bilişsel yetilerin kazanılmasında zengin çevrenin olumlu etkileri çok sayıda çalışmada gösterilmiştir. Çalışmamızda, adolesan sıçanlara günde 15 dakika 4 hafta süreyle uygulanan kronik immobilizasyon stresinin ve ayrı bir grupta günde 1 saat süreyle 4 hafta boyunca uygulanan zengin çevrenin spasyal hafızaya etkisini araştırdıktan sonra öğrenme-hafıza sürecinin nörobiyolojik temeli LTP'nin oluşumunda kritik medyatörler (BDNF, CREB, NOS), nöronal (NeuN) ve oksidatif stres (MDA, PCO, SOD) markırları sol ve sağ hipokampusta değerlendirildi. Her iki deney grubunda da spasyal hafıza kontrol grubuna göre anlamlı olarak iyileşti. Kontrol grubunda tüm markırlarda sol>sağ asimetrisi saptandı. Deney gruplarında; hipokampal BDNF,  grubuna göre farklı asimetri göstererek her iki yarıda anlamlı olarak arttı. Diğer markırlar için sağ>sol asimetrisi saptandı. İlginç olarak sağ hipokampusta MDA'da artış, her iki taraf DG'de NeuN pozitif hücre sayısında azalma saptandı. Ayrıca nNOS hipokampus alt alanlarında farklı asimetri gösterirken, DG'de eNOS, BDNF'ye paralel asimetri gösterdi. Özgün ve ilk olan bulgularımız, spasyal hafıza oluşumunda etkili nörobiyolojik medyatörlerin hipokampusta asimetrik ekspresyonunu ortaya koymuştur ve bu alanda yeni hipotezler geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Many stimuli exposed during adolescence are structurally and functionally affecting hippocampus, critical brain region for learning-memory. Negative effects of chronic stress on hippocampus are known. However, with few conflicting results, positive effects of short-term predictable stress on memory have been reported. In addition, positive effects of the enriched environment in acquisition of cognitive abilities have been shown in numerous studies. In our study, after investigating effects of chronic immobilization stress applied to adolescent rats for 15 minutes a day for 4 weeks and effects of enriched environment for an hour a day for 4 weeks in a separate group on memory, critical mediators of LTP which is neurobiological basis of leaning-memory process (BDNF, CREB, NOS), neuronal (NeuN), and oxidative stress (MDA, PCO, SOD) markers were evaluated in left and right hippocampus. In both experimental groups, spatial memory was significantly improved compared to control group. We found left>right asymmetry in all markers in control group. In experimental groups; hippocampal BDNF significantly increased in both hemispheres, showing different asymmetry according to group. Right>left asymmetry was detected for other markers. Interestingly, we found an increase in MDA in the right hippocampus and decrease of NeuN positive cell number in DG in both side. Furthermore, while nNOS showed different asymmetry in hippocampus subreigons, eNOS in DG showed asymmetry parallel to BDNF. Our original and first findings reveal the asymmetric expression of neurobiological mediators in hippocampus, which is effective in formation of spatial memory, and will contribute to development of new hypotheses in this area.