Maternal lipopolisakkarid ve juvenil stres uygulaması ile olusturulmus sıcan sizofreni modelinde glutamaterjik reseptörlerin, kinurenin yolak enzimlerinin ve davranıssal degisikliklerin farklı gelisimsel dönemlerde cinsiyete göre arastırılması

Abstract

Şizofreni ilişkili araştırmalar inflamasyon ve strese bağlı kinurenin yolağı (KY) ve glutamaterjik nörotransmisyonda bozukluğa dikkat çekmektedir. Bu çalışmada maternal immun aktivasyon ve juvenil sıçanlara uygulanan kronik stres sonucunda dorsal ve ventral hipokampüsteki (dHc, vHc) KY aktivasyonu, bu aktivasyonun glutamaterjik sinyalizasyon ve şizofreni ilişkili davranışlar üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Bu çalışmada maternal lipopolisakkarid (LPS) ve kronik stres uygulanan sıçanlara PNG22-34 ve erişkin PNG77-89’da Üç-çember sosyal etkileşim testi, açık alan testi ve Barnes labirenti uygulanmıştır. Ayrıca, dHc ve vHc örneklerinde 3- hidroksiantranilikasid 3,4 dioksigenez (Haao) ve kinurenin amintransferaz II (Aadat) enzimlerinin mRNA ekspresyonları eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) ile, N-Metil-D-Aspartat (NMDA) reseptör alt üniteleri NR2A ve NR2B protein ekspresyonları western blot yöntemi ile ölçülmüştür. Juvenil erkek sıçanlarda, LPS grubunda sosyal etkileşim, yenilik tercihi ve lokomosyon azalmıştır, biliş bozulmuştur. Haao ve Aadat mRNA ekspresyonlarında gelişimsel ve bölgesel değişiklikler (artma ya da azalma) ile birlikte NR2A ve NR2B protein ekspresyonları artmıştır. Juvenil dişi sıçanlarda ise sosyal etkileşim ve yenilik tercihi artmıştır. Yalnızca Aadat mRNA ekspresyonu PNG35’te artmıştır ve NMDAR düzeyleri ise azalmıştır. Öte yandan, erişkin erkeklerde maternal LPS etkisinde sosyal etkileşim ve yenilik tercihi azalmıştır, lokomotor hareket artmıştır ve biliş bozulmuştur.Özellikle stres uygulanan gruplarda KY aktivasyonu ile birlikte NR2A ve NR2B protein ekspresyonları da artmıştır. Erişkin dişi sıçanlarda yalnızca stres uygulanan gruplarda KY aktivasyonu ve NR2A artışı ile birlikte bilişsel bozukluk görülmüştür.Bu araştırmada çevresel etkenlerin tek başına ya da birlikte kullanımlarının şizofreni temelindeki KY ve glutamaterjik transmisyona olan gelişimsel etkileri gösterilmiştir. Ayrıca bu etkilerin moleküler ve davranışsal anlamda cinsiyetlere göre değiştiği bulunmuştur. İkili etken kullanımı ile moleküler ve davranışsal süreçlerin daha da kötüleştiği gösterilmiştir.

There is an adequate evidence for the role of kynurenine-pathway (KP) and glutamate in schizophrenia. This study investigated impact of KP activation in dorsal (d) and ventral (v) hippocampus (d, vHc) at various developmental stages of rats by using the two hit animal model of schizophrenia: Maternal lipopolysaccharide (LPS) and chronic stress. Behavioral test battery was applied for juvenile rats between postnatal days (PND) 22-34 and for adults between PND77-89: 3-chamber social interaction (SI) and novelty preference (NP) test, Barnes maze and locomotor activity (LA) test. NR2A and NR2B protein expression levels were determined by western blot, and expression levels of 3-Hydroxyanthranilic acid oxygenase (Haao) and Kynurenine aminotransferases 2 (Aadat) mRNA analyzed by real time polymerase chain reaction (RT-PCR) in dHc and vHc. The results revealed gender-dependent alterations: In juveniles, the behavioral performance was increased in the females, but decreased in the males. In adults, females showed increased LA and SI, but decreased NP and impaired cognition; males showed increased LA but decreased in other parameters. The molecular parameters generally varied inversely with the behavioral activities. In males glutamatergic receptors’ protein expressions was increased. In vHc, expression of Haao mRNA was increased, and Aadat mRNA was decreased on PND35. However, the juvenile females exhibited an increase in sociality accompanied with a decrease in expressions of glutamatergic receptors: NR2B protein expression was decreased in vHc at PND4, and both NR2A and NR2B were decreased only in vHc at PND 35. Aadat mRNA expression was increased in vHc on PND 35.This research provides evidence that the environmental factors and/or their combination have gender dependent effects on KP and glutamatergic transmission that underlies schizophrenia spectrum. Those inverse molecular alterations had different behavioral consequences for both genders at different developmental stages.