Deneysel parkinson oluşturulmuş ratlarda Saccharomyces boulardii ve bakteriyel kökenli probiyotiklerin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of saccharomyces boulardii and bacterial origin probiotics in experimental parkinson's disease induced rats
Yazar: EDA DUYGU İPEK
Danışman: PROF. DR. HULKİ BAŞALOĞLU
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease ; Probiyotikler = Probiotics ; Rotenon = Rotenone ; Saccharomyces boulardii = Saccharomyces boulardii ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Parkinson hastalığı motor hareketlerdeki bozukluklar ile tanı koyulan, ancak motor belirtiler görülene dek birçok sistemi etkileyen uzun bir preklinik döneme sahip multisistem progresif bir hastalıktır. Günümüzde hastalığın klinik döneminde uygulanan tedaviler yalnızca motor semptomların hafiflemesine sağlamakta ve uzun dönemde ilaç tedavisinin yan etkisi diskinezi kaçınılmaz olarak ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle erken teşhis ve risk grubunda olanları belirleyebilecek yeni diagnostik metodların geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Bu metodların geliştirilmesinde hastalığın patogenezinin aydınlatılması, motor olmayan belirtilerin mekanizmasının anlaşılması önem kazanmaktadır. Bu amaçla son yıllarda yapılan çalışmalar Parkinson hastalığının bağırsakta başlayarak, beyin-bağırsak aksisi ile merkezi sinir sistemini etkilediği hipotezini öne sürmüş, intestinal mikrobiyomun bu konudaki önemine dikkat çekmiştir. Çalışmamızda 48 adet Wistar cinsi erkek rat 6 gruba ayrıldı ve (n=8) grupların 4'üne 60 gün süresince 2,5 mg/kg dozda intraperitoneal Rotenone® enjeksiyonu uygulanarak deneysel Parkinson hastalığı oluşturuldu. Bu dört gruptan maya kökenli Saccharomyces boulardii (Reflor®) probiyotik PM grubuna, bakteri kökenli probiyotik; Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium breve ve Lactobacillus reuteri (Newita®) PB grubuna, hem maya hem de bakteri kökenli probiyotikler PBM grubuna oral gavaj yolu ile verilirken, hasta kontrol grubuna (P) yalnızca rotenon uygulaması yapıldı. Diğer iki gruptan biri çalışma süresince hiçbir işlem yapılmayan kontrol grubunu (K) diğeri ise rotenone çözücüsü olarak kullanılan maddenin intraperitoneal uygulandığı ve gavaj yolu ile içme suyu verilen çözücü kontrol grubunu (CK) oluşturdu. Probiyotik etkenlerin hastalığın seyrine olan etkisi deney aşamasında yapılan motor testler, corpus striatum'da dopamin miktarı ölçümü, tirozin hidroksilaz enzim immunohistokimyası, cerebellum ve hippocampus'da stereolojik nöron sayımı, histopatolojik değişiklikler, intestinal CD163 makrofajlarının flow sitometrik analizi ile incelendi. Çalışmamızda probiyotik uygulaması yapılan gruplarda motor performansın CK ve K grubuna kıyasla düşük, P grubuna kıyasla ise yüksek olduğunu tespit ettik. Bunun yanında santral sinir siteminde nörodejeneratif bulguların P grubunda PM, PB, PBM, CK ve K gruplarına kıyasla oldukça şiddetli olduğu bulundu. Benzer şekilde proksimal kolon örneklerinin akım sitometri analizinde CD163 ekspresyonu gösteren makrofajlar P, PM, PB ve PBM gruplarında CK ve K gruplarına kıyasla oldukça artış gösterdiği, yalnızca PM grubunun P grubundan anlamlı olarak düşük CD163 ekspresyonu gösterdiği bulundu. Araştırmamızın sonuçları Parkinson hastalığının indüklendiği ratlarda probiyotik uygulamasının nöroprotektif etkiler gösterdiğini ve CD163 ekspresyonunu etkilediğini göstermektedir.

Abstract:
Parkinson's disease is a multisystem progressive disease with a prolonged preclinic phase that affects many systems until motor symptoms are diagnosed. Currently, the treatments applied during the clinical period of the disease only cause motor symptoms to be alleviated and the side effect of long-term drug treatment dyskinesia is inevitable. Therefore, there is a need to develop new diagnostic methods that can identify early diagnosis and risk groups. Understanding of the pathogenesis of the disease and the mechanism of the non-motor symptoms become important in the development of these methods. To this end, recent studies emphasized the importance of intestinal microbiome and suggested that Parkinson's disease starting in the intestine and affects central nervous system via brain-gut axis. In our study, 48 Wistar male rats were divided into 6 groups (n = 8) and 4 of the groups were administered intraperitoneal Rotenone® injection at a dose of 2.5 mg / kg for 60 days, to induce experimental Parkinson's disease. From these four groups, yeast-derived Saccharomyces boulardii (Reflor®) probiotic was given to PM group, bacterial probiotic; Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium breve, and Lactobacillus reuteri (Newita®) was given to the PB group, both yeast and bacterial origin probiotics were given to the PBM group and only rotenone was applied to the P group. One of the other two groups consisted of the control group (K), where no treatment was performed during the study, and the other, the solvent control group (CK), where the substance used as rotenone solvent was administered intraperitoneally and given drinking water via gavage. The effects of probiotic agents on the course of the disease were investigated by motor tests, measurement of dopamine in corpus striatum, stereological neuron count in cerebellum and hippocampus, tyrosine hydroxylase enzyme imunohystochemistry, histopathological changes and flow cytometric analysis of intestinal CD163 macrophages. In our study, we found that motor performance was low compared to CK and K groups and high compared to P groups in probiotic-treated groups. In addition, neurodegenerative findings in the central nervous system were found to be quite severe compared to PM, PB, PBM, CK and K groups in the P group. Similarly, in the flow cytometry analysis of proximal colon samples, macrophages showing CD163 expression were significantly increased in the P, PM, PB and PBM groups compared to CK and K groups, only PM group showed significantly lower CD163 expression than the P group. According to results of our study, probiotic administration shows neuroprotective effects and affects CD163 expression in experimental Parkinson's disease induced rats.