Dış Kaynaklı Proje Süreçleri Yönetim Sistemi
Ünal G. (Yürütücü), Bozkurt N. , Taşkıran M. , Konca S. , Akin A. , Arıcıoğlu F.
Şizofreni, karmaşık semptomatoloji ve nörobiyolojik temele sahip yıkıcı bir psikiyatrik bozukluktur. Mevcut antipsikotik ilaçlar ile pozitif semptomlar azaltılabilirken, bilişsel ve negatif semptomlar hala karşılanmamış ihtiyaçlardır. Bilişsel eksikliklerin ve negatif semptomların karmaşık yapıları ve belirsiz mekanizmaları, şizofreni tedavisinin geliştirilmesinin önündeki ana engellerdir. Bu nedenle araştırmacılar, bilişsel eksikliklerin ve negatif semptomların olası mekanizmalarını aydınlatmaya ve mevcut antipsikotik ilaçların bu semptomların ilgili mekanizmaları üzerindeki etkilerini netleştirmeye odaklanmaktadır. Şizofreni nörobiyolojisini açıklamaya yönelik bir çok hipotez ortaya atılsa da bunlardan en fazla kabul görenleri dopaminerjik disregülasyon ve glutamaterjik hipoaktivite teorileri olmuştur. Glutamat hipotezine göre, beyin korteksindeki özellikle N-Metil D-Aspartat reseptörleri aracılığı ile azalmış glutamaterjik nörotransmisyonun şizofrenide dopaminerjik düzensizliğe ve dolayısı ile kompleks semptomatolojiye neden olan ana faktörlerden birisi olabileceği düşünülmektedir. Glutamaterjik NMDA reseptör antagonistleri olan fensiklidin ve MK-801 gibi maddelerin insanlarda ve hayvanlarda şizofreni benzeri davranışları taklit etmesi, bu teorinin ana destekleyici argümanıdır. Bu noktadan hareketle, farelerde davranışsal, yapısal ve öngörüsel geçerliklere sahip NMDA reseptör antagonistleri hayvan modelleri geliştirilmiştir. Glutamaterjik teorinin yanı sıra, GABAerjik disfonksiyon ve eksitatör/inhibitör dengesizliğinin de şizofreni patogenezinde büyük bir rol oynadığı düşünülmektedir. Prefrontal korteks ve hipokampüsteki parvalbumin içeren GABAerjik aranöronların kaybı, şizofreninin en kabul görmüş nörobiyolojik bulgularından biridir. Önceki çalışmalar, şizofreni hastalarında ve şizofreni hayvan modellerinde azalmış parvalbumin pozitif nöronları göstermiş ve bazı tedavilerin davranışsal bozuklukları düzelttiği, bu nöronların bozulmasını tersine çevirdiği bulunmuştur. Kemogenetik, özellikle belirli bir hücre popülasyonuna eksojen reseptör transfeksiyonunu hedefleyen ve reseptörlerin yalnızca belirli ligandlar tarafından etkileşime girdiğinde aktivitesini kontrol eden yeni araştırma yöntemlerinden biridir. Dizayn edilmiş ilaç tarafından aktive edilen dizayn edilmiş reseptörler (DREADDs) tabanlı kemogenetik yöntemler, beyinde devre ve hücresel sinyalleri belirlemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Tasarlanmış ve transfekte edilmiş reseptörlere karşı güçlü seçici agonistlerin kullanımı, beyinde belirli bir hücre popülasyonunun geçici ve zamansal olarak manipüle edilmesini sağlar ve bu manipülasyonun davranışsal sonuçlarını araştırmaya olanak verir. Yukarıda bahsedilen bilgilerden yola çıkarak çalışmamızda, farelerde prefrontal parvalbumin pozitif nöronların kemogenetik manipülasyonunun i) sağlıklı deney hayvanlarında meydana getireceği davranışsal ve yapısal değişiklikler ii) MK-801 şizofreni modeli oluşturulmuş farelerde şizofreninin davranışsal patogenezi ve nörobiyolojisi üzerine etkileri iii) MK-801 ile şizofreni modeli oluşturulmuş farelerde birinci kuşak ve ikinci kuşak antipsikotik ilaçlara verilen yanıt üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç ile genetik olarak parvalbumin nöronlarına Cre enzimini kodlayan gen knock in edilmiş olan PV Cre farelerin prefrontal kortekslerine Cre bağımlı AAV8-hSyn-hM3D(Gq)-mCherry ya da AAV8- hSyn-hM4D(Gi)-mCherry ile viral transfeksiyon gerçekleştirip ardından seçici agonistleri (Compound 21) ile bu nöronların uyarılmasını ya da inhibe edilmesini sağlayarak ortaya çıkan etkileri sağlıklı, şizofreni modeli oluşturulmuş ve antipsikotik tedavi almış farelerde incelenecektir. Ortaya çıkacak olan etkiler şizofreni tedavisinde karşılanmamış ihtiyaçlar olarak kalan öğrenme, bellek ve sosyal bozuklukları karşılayacak şekilde davranışsal testler ve hipofrontaliteyi inceleyecek şekilde immünohistokimya ve in vivo elektrofizyoloji yöntemleri ile incelenecektir. Bu çalışma ile MK-801 ile şizofreni modeli oluşturulmuş farelerde gerek hastalık düzeyinde gerek ise antipsikotik ilaçların etkileri düzeyinde parvalbumin taşıyan nöronların rolü kemogenetik yöntem ile ilk kez incelenecektir. Bunun yanında ülkemizde şizofreni üzerine gerçekleştirilen ilk kemogenetik çalışma olacaktır.