Sıçan Ependim Hücrelerinde Aquaporin 4 Kanallarının İmmünohistokimyasal Dağılımı ve Glimfatik Sisteme Etkisi

The Evaluation of Immunohistochemical Expression of Aquaporin 4 Channels of Ependymal Cells and It’s Effects on Glymphatic System in the Rats

Özet

Amaç: Nörodejeneratif hastalıklar çağımızın en önemli sağlık sorunlarından biridir. Lenfatik sisteme sahip olmayan beyin gibi kritikbir organda, zaman içerisinde biriken toksik maddeleri temizleyen alternatif bir mekanizmaya ihtiyaç vardır ve buna ‘glimfatik sistem’adı verilmiştir. Glimfatik sistem, beyin interstisyel sıvısında biriken atık maddelerin, beyin omurilik sıvısı ve astrositik aquaporin-4kanalları aracılığıyla, beyin parankiminden temizlenmesidir. Glimfatik sistemin etkinliğinin korunması, nörodejeneratif hasta lıklarıngelişimini azaltır. Önceki çalışmalar astrositik aquaporin-4 kanallarının, glimfatik sistem üzerinde rolü olduğunu ortaya koymuştur.Aquaporin-4 kanallarının ependim hücrelerinde de gösterilmesi, glimfatik sistemin işleyişinde bu hücrelerin de rolü olduğunudüşündürmektedir. Bu çalışmanın amacı farklı fotoperiyotların ve melatonin alımının, ependimal aquaporin -4 kanal ekspresyonuna vebuna bağlı olarak da glimfatik sisteme olan etkisini araştırmaktır.Araçlar ve Yöntem: Çalışma, Wistar Albino cinsi dişi sıçanlar da, üç grupta gerçekleştirildi (n=7). Gruplar sırasıyla dört hafta süreyle;kısa fotoperiyot, uzun fotoperiyot ve uzun fotoperiyot + melatonine (4 mg/kg/gün) maruz bırakıldı ve daha sonra beyin dokuları eksizeedildi. III. ventrikül ve etraf beyin dokuları, immünohistokimyasal tekniklerle aquaporin-4 ve melatonin-1 reseptör antikorlarıylaişaretlenip, semikantitatif olarak skorlandı.Bulgular: Hem kısa fotoperiyot grubunda, hem de uzun fotoperiyot + melatonin grubunda, diğer uzun fotoperiyot grubuna göre,istatistiksel açıdan anlamlı bir şekilde, aquaporin-4 kanalları ile melatonin-1 reseptörlerinin daha yoğun olarak işaretlendiği görüldü(p

Abstract

Purpose: Neurodegenerative diseases are one of the important health problems. Brain has a distinctive mechanism, known as "glymphatic system”, to clean toxic substances accumulating in time. This system removes waste material accumulated in interstitial fluid of brain, through the cerebrospinal fluid and astrocytic aquaporin-4 channels from parenchyma. Maintaining the effectiveness of glymphatic system, reduces the development of these diseases. Previous studies have demonstrated the role of astrocytic aquaporin-4 channels on glimphatic system. Aquaporin-4 channels were also shown to be present in ependymal cells, suggesting the role for these cells in glymphatic system function. The aim of this study was to evaluate the effect of different photoperiods and melatonin intake on glimphatic system via ependymal aquaporin-4 channel expression. Materials and methods: The study was carried out in three groups of female Wistar Albino rats (n=7). The rats in groups were exposed to short photoperiod, long photoperiod and long photoperiod + melatonin (4 mg/kg/day) for four weeks and then brain tissues were removed. The 3rd ventricule and surrounding brain tissues were labeled with aquaporin-4 and melatonin-1 receptor antibodies by immunohistochemical techniques, and scored semi quantitatively. Results: Aquaporin-4 channels and melatonin-1 receptors were marked more intensely in both short photoperiod group and long photoperiod + melatonin group compared to long photoperiod group (p