Ratlarda epifiz bezinde D vitamini reseptörü varlığının araştırılması, epifiz bezi hormonları olan serotonin ve melatonin ile D vitamini ilişkisinin biyokimyasal ve immunohistokimyasal olarak belirlenmesi

Abstract

Triptofandan triptofan hidroksilaz (TPH) izoenzimleri aracılığıyla serotonin ve melatonin sentezi gerçekleşmektedir. Bu yolaklarda TPH’lar anahtar enzimdir. Vücutta, D vitamini dengesizliklerinin oluşturduğu klinik tablo ile melatonin ve serotonin metabolizması bozuklukları sonucu gelişen klinik bulguların benzerliği ve son zamanlarda D vitamininin bir nörohormon olarak adlandırılması bizi D vitamini ve epifiz bezi arasındaki ilişkiyi araştırmaya teşvik etmiştir. Ayrıca böyle bir çalışmanın daha önce yapılmamış olması sebebiyle özellikle nörodejeneratif hastalıklara yeni bir bakış açısı getirmek amaçlanmıştır. Ratlarda yaptığımız bu çalışmada epifiz bezi, D vitamini, melatonin, serotonin ve TPH izoenzimleri arasındaki ilişkiyi ortaya çıkartmak için kontrol grubu, D vit (+) grubu, D vit (-) grubu ve melatonin grubu olmak üzere dört farklı grup oluşturduk. Epifiz bezinde yaptığımız immunohistokimyasal boyama ile D vitamini reseptörü (VDR) varlığı bulunmuştur. Ayrıca D vitamini ile melatoninin, VDR ile TPH izoenzimleri üzerine etkisi gösterilmiştir. Epifiz bezinde gruplar arasında yapılan ekspresyon şiddeti skorlaması (0 ile 3 arasında) sonucunda elde edilen istatistiki verilere göre; Kontrol grubu için, hem TPH1 (+++), hem TPH 2 (+++) hem de VDR (++) ekspresyon şiddetleri orta ile güçlü ekspresyon şiddeti olarak belirlenmiştir. Ayrıca bahsi geçen etkenlerin gruplar arası ekspresyon farklılıkları belirlenerek birbirleriyle olan ilişkileri ortaya konmuştur. Ratlardan elde edilen kanlardan ise ELISA yöntemiyle D vitamini, serotonin ve melatonin ölçümleri yapılmıştır. D vit (+) grubunda kontrol grubuna kıyasla TPH ekspresyonları azalmasına rağmen kandaki melatonin seviyelerinin artması, D vitamininin periferik dokulardaki melatonin sentezi üzerine olan etkisinden kaynaklandığını düşündürmektedir. Sonuç olarak epifiz bezinde VDR varlığı kanıtlanmış ve epifiz bezi hormonları olan melatonin ve serotonin üzerine etkileri gösterilmiştir.

The synthesis of serotonin and melatonin from tryptophan occurs via the tryptophan hydroxylase (TPH) isoenzymes, with TPHs acting as the key enzymes in these pathways. In the body, the similarity between the clinical presentations caused by vitamin D imbalances and the clinical findings resulting from disruptions in serotonin and melatonin metabolism, along with the recent classification of vitamin D as a neurohormone, has prompted us to investigate the relationship between vitamin D and the pineal gland. Additionally, the fact that such a study has not been conducted before, aims to bring a new perspective to neurodegenerative diseases. In this study conducted on rats, we created four different groups to elucidate the relationship between the pineal gland, vitamin D, melatonin, serotonin, and TPH isoenzymes: a control group, a vitamin D (+) group, a vitamin D (-) group, and a melatonin group. Using immunohistochemical staining on the pineal gland, we identified the presence of the vitamin D receptor (VDR). Additionally, the effects of vitamin D and melatonin on VDR and TPH isoenzymes were demonstrated. Based on the statistical data obtained from the expression intensity scoring (ranging from 0 to 3) conducted among the groups in the pineal gland, the control group showed medium to strong expression intensities for both TPH1 (+++), TPH2 (+++), and VDR (++).Additionally, the expression differences of the aforementioned factors between groups were identified, revealing their interrelationships. Blood samples obtained from the rats were analyzed using the ELISA method to measure vitamin D, serotonin, and melatonin levels. The decrease in TPH expression in the vitamin D (+) group compared to the control group, accompanied by an increase in melatonin levels in the blood, suggests that the effect of vitamin D on peripheral tissues may contribute to melatonin synthesis. In conclusion, the presence of VDR in the pineal gland has been demonstrated, and its effects on pineal gland hormones, namely melatonin and serotonin, have been shown.