T.C ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ FARMAKOLOJİ ANABİLİM DALI BAZAL ÖN UYARAN ARACILI İNHİBİSYON DEĞERLERİNE GÖRE SIRALANMIŞ SIÇANLARDAKİ FARMAKOLOJİK YANIT FARKLILIKLARI Dr. Sema ORAL UZMANLIK TEZİ Bursa-2013 T.C ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ FARMAKOLOJİ ANABİLİM DALI BAZAL ÖN UYARAN ARACILI İNHİBİSYON DEĞERLERİNE GÖRE SIRALANMIŞ SIÇANLARDAKİ FARMAKOLOJİK YANIT FARKLILIKLARI Dr. Sema ORAL UZMANLIK TEZİ Danışman: Doç. Dr. Gökhan GÖKTALAY Bursa-2013 İÇİNDEKİLER Özet………………………………………………………………………….…….. iii İngilizce Özet……………………………………………………………..……..... iv Giriş………………………………………………………………………………… 1 Ön Uyaran Aracılı İnhibisyon Testi……………………………..……… 2 Şizofreni Hastalığı……………………………………………………….. 5 Şizofreni Etiyolojisi………………………………………………………. 6 Bireyselliğin Gösterilmesi Açısından Ön Uyaran Aracılı İnhibisyon Testi ve Bazal İnhibisyon Değerlerine Göre Gruplama Yapılması... 16 Gereç ve Yöntem………………………………………………………..……. 19 Deney Hayvanları ………………………………………………..…... 19 Kimyasallar ……………………………………………………..…..… 19 Ön Uyaran Aracılı İnhibisyonun Ölçümü ……………………..…… 20 Nörokimyasal Analiz ………………………………………….……. 23 İstatistiksel Analiz …………………………………………….…….. 25 Bulgular ………………………………………………………………….…… 26 Sıçanların Gruplandırılması …………………………………….…. 26 Apomorfinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi …..……….…. 28 Amfetaminin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ..………….… 29 MK-801’in Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ..………………. 31 Skopolaminin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ……………. 32 i Nikotinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ……………………. 33 Kafeinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ……………………… 34 Gruplar Arası Doku Dopamin ve DOPAC Miktarları Karşılaştırması ………………………………………………….…........ 36 Gruplar Arası Doku Amino Asit Miktarları Karşılaştırılması ……….. 36 Tartışma ve Sonuç…………………………………………………….….……. 38 Kaynaklar ……………………………………………………………………….. 44 Teşekkür ………………………………………………………………………… 50 Özgeçmiş………………………………………………………………………... 51 ii ÖZET Bu çalışmada deneysel şizofreni çalışmalarında en sık kullanılan yöntemlerden biri olan ön uyaran aracılı inhibisyon (ÖUAİ) testi kullanılarak sıçanlar inhibisyon değerlerine göre ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek inhibisyonlu’ gruplara ayrıldı ve grupların şizofreni etiyolojisinde rolü olan farmakolojik maddelere verdikleri yanıtlar ve grupların nörokimyasal farklılıkları araştırıldı. Deneylerde 250-350 gr ağırlığında erkek Sprague Dawley türü sıçanlar kullanıldı. Farmakolojik ajanların gruplara etkisini araştırmak için apomorfin (0,5 mg/kg ve 1 mg/kg), amfetamin (4 mg/kg), MK-801 (0,05 ve 0,15 mg/kg), skopolamin (0,4 mg/kg), nikotin (1 mg/kg) ve kafein (10 mg/kg ve 30 mg/kg) kullanıldı. Gruplar arasında nörokimyasal farklılıkları değerlendirmek için; striatum, hipokampüs ve frontal korteksde doku dopamin, DOPAC ve 15 farklı amino asit miktarları karşılaştırıldı. Bazal değerlerine göre gruplandırdığımız sıçanlarda apomorfin, MK- 801, skopolamin ve nikotin sadece yüksek inhibisyonlu grubun ön ÖUAİ değerlerinde bozucu etki gösterirken; amfetamin hem düşük hem de yüksek grupta ÖUAİ değerlerini düşürücü etki gösterdi. Kafeinin her iki dozu yüksek grupta düşürücü etki gösterirken, düşük grupta ise 10 mg/kg dozu yükseltici etki gösterdi. Grupların nörokimyasal analizlerinde ise, düşük inhibisyonlu grupla yüksek inhibisyonlu grup arasında doku dopamin ve DOPAC düzeyleri bakımından anlamlı farklılık bulunmazken; bazı amino asit miktarlarında anlamlı farklılık elde edildi. Bu çalışmadan elde edilen verilere göre, ön uyaran aracılı inhibisyon testi kullanılarak sıçanlar bazal inhibisyon değerlerine göre gruplara ayrılabilir ve bu grupların farmakolojik maddelere verdikleri yanıtlar farklılık gösterebilir. Anahtar kelimeler: Ön uyaran aracılı inhibisyon, şizofreni, amino asit, dopamin, sıçan. iii SUMMARY Pharmacological Response Differences In Rats Sorted By Baseline Prepulse Inhibition Levels In this study rats were grouped as “low inhibited” and “high inhibited” according to their basal inhibition values by using Prepulse Inhibition (PPI) which is most common method in the schizophrenia studies. Response differences of pharamcological agents and neurochemical differences were studied in those groups. Male Sprague Dawley rats (250-350 g) were used in the study. To examine the effects of different pharmacological agents on the groups, apomorphine (0,5 mg/kg and 1 mg/kg), amphetamine (4 mg/kg), MK-801 (0,05 mg/kg and 0,15 mg/kg), scopolamine (0,4 mg/kg), nicotine (1 mg/kg) and caffeine (10 mg/kg and 30 mg/kg) were used. To evaluate the neurochemical differences among the groups, tissue dopamine, DOPAC and 15 different amino acids amounts were compared at striatum, hippocampus and frontal cortex. Amphetamine showed PPI distruption in both low and high inhibitory groups while apomorphine, MK-801, scopolamine and nicotine showed PPI distruption only at high inhibitory group. Caffeine was decreased PPI levels at two doses in high inhibitory group, however 10 mg/kg dose caffeine was increased PPI levels only in low inhibitory group. In neurochemical analysis showed that there were significant differences between low and high inhibitory groups for some amino acids but there was no significant difference on tissue dopamine and DOPAC levels. According to the data obtained from this study showed that rats can be grouped with baseline inhibition valus by using PPI and response differences of phamarcological agents to groups may vary. Key words: Prepulse inhibition, schizophrenia, dopamine, amino acid, rat. iv GİRİŞ Şizofreni düşünce, algı ve duygulanım semptomlarının bulunduğu, kişinin uyum ve işlevsellik düzeyini belirgin olarak bozan, klinik görünümleri farklı kronik bir beyin hastalığıdır. Şizofreni hastalığı ile ilgili yapılan yoğun çalışmalara rağmen hala hastalığın net bir sebebi ve yapısal bozukluğu gösterilememiştir. Şizofreninin nörobiyolojik sebeplerini araştırmak, anlamak ve yeni tedavi stratejileri geliştirmek için deneysel hayvan modellerine ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle hayvan çalışmalarında, şizofreni hastalığının bütün belirtilerini aynı anda modellemek mümkün olmadığı için bazı fonksiyon bozukluklarını taklit etmek ve bu bozuklukları antipsikotik ilaçlar ile tedavi etmek tercih edilir araştırma yöntemleri arasında yer almaktadır. Ön uyaran aracılı inhibisyon fenomeni, şizofreni hastalığının etiyopatogenezinin incelenmesinde ve yeni ilaç geliştirme çalışmalarında günümüzde en sık kullanılan yöntemlerden biridir (1-4). Bu fenomen üzerinden geliştirilen testin şizofreni hastalığının endofenotipik ve biyolojik bir göstergesi olması ve testin insanlar üzerinde de kullanılabilmesi önemini daha da artırmaktadır (5, 6). Fenomenin keşfinden bugüne kadar ÖUAİ ile bağlantılı çalışmalara ilgi giderek artmıştır. (Şekil-1). 250 200 150 100 50 0 Şekil-1: Pubmed’de yıllara göre ‘ön uyaran aracılı inhibisyon’ içerikli makale sayıları. 1 I. Ön Uyaran Aracılı İnhibisyon Testi Ön uyaran aracılı inhibisyon, irkilme refleksi oluşturacak kadar kuvvetli bir sesli, görsel ya da dokunsal uyaran öncesinde verilen daha düşük şiddette ve kısa sürede bir ön uyaranın (prepulse) irkilme refleksinde azalmaya neden olmasıdır (7) (Şekil-2). ÖUAİ, beynin normal bir fizyolojik fonksiyonu olan, kortikal ve limbik yapıların birlikte görev aldığı, dışarıdan gelen uyarıların işlenerek cevaba dönüştürülmesiyle ilişkili duyusal, motor ve kognitif süzme fonksiyonunu gösteren önemli bir belirteçtir (2, 8, 9) (Şekil-3). Şekil-2: Ön uyaran aracılı inhibisyonun şekilsel anlatımı. Ön uyaran varken irkilme şiddetinin azalması. Başta şizofreni hastalığı olmak üzere bipolar bozukluk, Huntington Hastalığı, Tourette Sendromu ve obsesif-kompulsif bozukluk gibi birçok psikiyatrik hastalıkta ÖUAİ’nun bozulduğu gösterilmiştir (10-13). Duyusal motor süzme fonksiyonunda meydana gelen bu bozulmanın beynin limbik korteks, striatum ve retikuler formasyonu içine alan beyin devrelerini ve monoaminerjik sistemi kapsadığı düşünülmektedir. Bu nedenle, monoaminerjik ve diğer beyin yolaklarının fonksiyonlarının bir göstergesi olarak ÖUAİ testinin kullanılması; bu testi şizofreninin biyolojik sebeplerinin 2 araştırılmasında kullanılan en temel metotlardan birisi haline getirmiştir (2, 14, 15). ÖUAİ’da bozulma modelinin kullanılmasındaki amaç, şizofrenide meydana gelen olası monoaminerjik ve diğer beyin yolakların bozukluğunu değerlendirmek ve bu yolaklar üzerinden etki eden ilaçların şizofreni hastalığına olan etkilerini araştırmaktır (9). Şekil-3: Duyusal motor süzme fonksiyonunun şekilsel gösterimi. I.A. Ön Uyaran Aracılı İnhibisyondaki Bozulma ve Şizofreni Modellemeleri ÖUAİ’daki bozulma şizofreni etyolojisinde rolü olduğu düşünülen nörotransmitter sistemlere etkili farmakolojik ajanlarla yapılabilmektedir. Şizofreni ve dopaminerjik sistem arasındaki ilişki göz önüne alındığında, şizofreni modellemesinde en sık kullanılan yöntem dopaminerjik hiperaktivasyon sonucu ÖUAİ’nun bozulmasıdır. Mezolimbik dopaminerjik sistem üzerinden ÖUAİ’daki bozulma ilk olarak Swerdlow tarafından 1986 yılında gösterilmiştir (16). Sistemik dopamin agonisti apomorfin veya dopamin salınımını arttıran amfetamin verilmesi ÖUAİ’da bozulmaya neden olmaktadır. Ayrıca direk ya da indirek dopaminerjik agonistlerle meydana 3 getirilen ÖUAİ’daki bozulmanın bir antipsikotik olan haloperidol ile önlendiği gösterilmiştir (17). Şizofreni hastalığında serotonerjik sistemdeki disfonksiyon bir başka önemli nörobiyolojik kuramdır. Mansbach (1989) ilk olarak serotonin salınımını arttıran 3,4-metilenedioksi-N-metilamfetamin (MDMA)’in ÖUAİ’da bozulma meydana getirdiğini göstermiştir (18). Benzer şekilde 5-HT1A reseptör agonisti maddelerin de ÖUAİ’nu bozduğu rapor edilmiştir (19). Şizofrenide bir başka modelleme çeşidi de non-kompetatif N-metil-D- aspartik asit (NMDA) reseptör antagonisti ilaçlarla ön uyaran aracılı inhibisyonda bozulma meydana getirmektir. Yapılan çalışmalarda fensiklidin (PCP), dizosilpin (MK-801), ketamin gibi non-kompetatif NMDA reseptör antagonistleri kullanılarak ÖUAİ’nun bozulabildiği gösterilmiştir (2, 20). Şizofreni hastalarında sigara içme oranı genel nüfusa göre % 20-35 daha yüksektir. Sigara içme sıklığı ve şiddeti, psikotik belirtilerin şiddeti ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Şizofrenide görülen yaygın sigara içme davranışının nedenleri iyi bilinmemektedir; ancak birkaç olası mekanizmalar ileri sürülmüştür. En çok kabul gören olası mekanizma, antipsikotik ilaçların yan etkilerini azaltmak, negatif belirtileri hafifletmek ve şizofreni ile ilişkili bilişsel bozuklukları iyileştirmek için kendi kendini tedavi etme biçimi olarak düşünülmektedir. Sigaranın şizofreniyle ilişkisi kolinerjik nikotinik sistem üzerinden ele alınmaktadır. Kolinerjik sistemin şizofreni hastalığındaki bozulmuş kognitif fonksiyonlarda önemli rol oynadığı bilinmektedir (21). Ön uyaran aracılı inhibisyon fenomeninin önemli bir kazanımı beyine giren duyusal uyaranların aşırı yüklenmesini engelleyerek kognitif parçalanmayı da engellemesi varsayımıdır (22). Antikolinerjik ilaçların, bazal değerler dikkate alınmadan seçilen gruplar üzerinde ÖUAİ değerlerinde bozucu etki gösterdiği daha önce gösterilmiştir (23, 24). Bu antikolinerjik ilaçlardan en yaygın kullanılanı skopolamindir. Ayrıca diğer muskarinik kolinerjik reseptör antagonisti olan triheksifenidil ve benztropinin de ÖUAİ’ nu bozduğu ortaya konmuştur (2, 25). Şizofreni hastalarında kafein tüketiminin normalden fazla olması nedeni ile, kafein ve şizofreni hastalığı ilişkisini konu alan birçok çalışma 4 yapılmıştır. Kafeinin adenozinerjik sistem üzerinden şizofreniyle olan bağlantısına rağmen, ÖUAİ’da kafeinin bozucu etkisi gösterilememiştir (26, 27). II. Şizofreni Hastalığı II.A Şizofreninin Tanımı ve Tarihçesi Şizofreni düşünce, algı ve duygulanım semptomlarının bulunduğu, kişinin uyum ve işlevsellik düzeyini belirgin olarak bozan, klinik görünümleri farklı seyreden kronik mental bir hastalıktır (28). Davranış ve düşünce bozukluğuna neden olmasından dolayı, bireyin toplum içindeki işlevselliğini ve kişiler arası ilişkilerini olumsuz yönde etkiler. Hastalığın genç erişkin yaşlarda başlaması önemini daha da arttırmaktadır. Şizofreni kelimesi Yunancada ‘akıl bölünmesi’ anlamına gelen şizo (schizein, bölünmüş) ve ‘frenos’ (phren, akıl) kelimelerinin birleşiminden gelir. Şizofreni hastalığı ilk olarak 1853 yılında Fransız hekim Bénédict Augustin Morel tarafından genç yaştaki bir hastasının belirtilerini tanımladığı ‘démence précoce’ (erken bunama) olarak adlandırılmıştır. ‘Dementia praecox’ tanımı daha sonra Emil Kraepelin tarafından geliştirilmiş ve hastalığın tanımlanması yapılmıştır (1896). Şizofreni kelimesi ilk olarak 1911 yılında İsviçreli psikiyatr Eugen Bleuler tarafından kullanılmıştır. Bu hastalığının tanımlanmasında en çok katkı sağlayan isimlerden biri olan Alman psikiyatr Kurt Schneider, şizofreniyi diğer psikoz türlerinden ayırmış ve belirtilerini tanımlamıştır. II.B. Şizofreninin Epidemiyolojisi Şizofreni en sık görülen ve en iyi bilinen psikotik hastalıktır. Toplumda görülme sıklığı %1’dir (29, 30). Kadın ve erkeklerde görülme sıklığı yaklaşık aynı kabul edilse de başlama yaşı erkeklerde daha erkendir. Dünya üzerinde yaklaşık 60 milyon şizofren olduğu (31) Türkiye’de ise bu sayının yaklaşık 700 bin olduğu (%0.89) bildirilmektedir (32). Amerika Birleşik Devletleri’nde her yıl 300 bin akut şizofreni atağı gözlenmektedir. Genel topluma göre ölüm oranları 8 kat yüksektir. Bunun nedeni, genellikle yüksek intihar oranı ve kardiyovasküler rahatsızlıklara bağlıdır. Bu kardiyovasküler 5 rahatsızlıkların nedeni olarak; genetik faktörler, yüksek sigara içiciliği ve sağlıksız diyet gibi uygunsuz yaşam tarzı ve kullanılan antipsikotiklerin yan etkileri sayılabilir. Şizofreninin doğrudan ve dolaylı maliyeti her yıl onlarca milyar dolar olduğu tahmin edilmektedir (29). II.C. Şizofreni Tanısı ve Tipleri Klinik görünümü oldukça değişiklik gösteren hastalık için günümüzde en çok Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM)-IV ve International Classification of Diseases (ICD)-10 tanı kriterleri kullanılmaktadır. Şizofreni 6 ay ya da daha uzun süren bir hastalıktır. Bu 6 ayın en az bir ayında şizofreninin karakteristik semptomları olan hezeyan, halüsinasyon, dezorganize konuşma, dezorganize ve katatonik davranış ve negatif semptomlardan en az ikisinin bulunması gerekmektedir. Hastalık kişide toplumsal ve mesleki işlev bozukluğuna neden olmaktadır. Belirtilerin, diğer psikiyatrik hastalıklardan ve madde kullanımından dışlanması önemlidir. DSM-IV’e göre şizofreni 5 alt tipe ayrılmıştır. Hezeyan ve halüsinasyonların baskın olduğu paranoid tip; dezorganize konuşma ve hareketlerin sık görüldüğü dezorganize tip; katalepsi, negativizm, uygunsuz postür alma, ekolali ve ekopraksinin baskın olduğu katatonik tip; diğer tiplerde karşılanamayan farklılaşmamış tip; tanıdaki belirtilerin daha hafif biçimlerinin görüldüğü rezidüel tip şizofreni alt tipleridir. III. Şizofreni Etiyolojisi Şizofreniyle ilgili yapılan yoğun çalışmalara rağmen hala şizofreninin net bir sebebi ve yapısal bozukluğu gösterilememiştir. Ancak şizofreniyle ilişkili olan birçok hipotez öne sürülmüş ve bunları destekleyen çalışmalar yapılmıştır. III.A. Şizofrenide Nörokimyasal Yolaklar ve Hipotezler III.A.a. Dopamin Hipotezi Dopamin, dopaminerjik nöronların hücre gövdelerinde tirozinden sentezlenen bir nörotransmitterdir. Tirozin önce tirozin hidroksilaz ile 6 dihidroksifenilalanin (DOPA)’e; DOPA da, DOPA dekarboksilaz ile dopamine dönüştürülür. Dopamin sinaptik veziküllerde depolanır. Sinaptik aralığa salıverilen dopaminin etkisi, dopamin taşıyıcı (DAT) sistemle presinaptik uca geri alınması ile sonlanır. Ayrıca dopamin nöron içerisinde monoamin oksidaz (MAO) A ve B tarafından, nöron dışında ise katekol-o-metil- transferaz (KOMT) ile de yıkılır. Sinapsların uzağına kaçan dopamin ise norepinefrin taşıyıcıları (NET) tarafından yalancı substrat olarak kabul edilerek etkisi sonlandırılır (Şekil-4). Bilinen 5 farklı tipte dopamin reseptörü vardır. Özellikle D2 reseptörü dopaminin salınımını kontrol eden otoreseptör olarak görev alır. Şekil-4 : Dopamin sentezi ve yıkılımı. MAO:Monoamin oksidaz; KOMT: Katekol-O-Metil-Transferaz. Beyinde iyi bilinen 4 dopamin yolağı ve yeni keşfedilen beşinci bir yolak mevcuttur. Bunlar mezolimbik, mezokortikal, nigrostriatal, tuberoinfundibuler ve birden fazla bölgeden talamusu innerve eden yeni yolaktır (29) (Şekil-5). 7 Şekil-5: Dopaminerjik beyin yolakları. (a) nigrostriatal yolak, (b) mezolimbik yolak, (c) mezokortikal yolak, (d) tuberoinfundibuler yolak, (e) yeni dopaminerjik yolak. DLPFK: Dorsolateral prefrontal korteks, VMFK: Ventromedial prefrontal korteks (29). Günümüzde şizofreniyle ilgili dopamin hipotezinin temeli, dopaminerjik sistemdeki dopamin dengesizliği varsayımına dayanır. Beyin sapındaki ventral tegmental alanda bulunan dopaminerjik hücre gövdelerinden ventral striatumdaki nukleus akkumbense, hipokampüs ve amigdala gibi limbik yapılara uzanan mezolimbik yolakta D2 reseptörlerin hiperaktivasyonu sonucu şizofreninin pozitif bulgularının oluşmasına neden olduğu varsayılmaktadır. Ventral tegmental alandan başlayıp prefrontal kortekse uzanan dopaminerjik nöronlar tarafından oluşturulan mezokortikal yolakdaki D1 reseptörleriyle ilişkili dopamin yetersizliği şizofreninin negatif, bilişsel ve afektif belirtilerinden sorumlu tutulmaktadır. Yine şizofrenide sıklıkla görülen sigara ve madde bağımlığının nukleus akkumbensdeki dopaminerjik ödüllendirme sistemindeki bozukluğa bağlı olduğu düşünülmektedir (29, 33-35). Dopamin varsayımı bazı gözlemlerle pekiştirilmiştir. Bunlardan ilki amfetamin gibi merkezi sinir sisteminde dopamin salınımını arttıran bir maddenin sağlıklı kişilerde psikotik belirtilere benzer belirtilere neden olması 8 ve şizofreni hastalarında belirtileri kötüleştirmesidir. Amfetamin ayrıca deney hayvanlarında şizofreniyi modellemede kullanılan ÖUAİ’nu bozmaktadır. D2 reseptörlerine antagonistik etki gösteren antipsikotiklerin şizofreni tedavisinde kullanılmaları, bu antipsikotiklerin D2 resetör afinitesi ile klinik (özellikle pozitif semptomlar) etkinlik arasında doğrusal bir ilişki bulunması dopamin hipotezini destekleyen bir diğer bulgudur (36-38). III.A.b.Glutamat Hipotezi Glutamat beynin ana uyarıcı nörotransmitteridir. Glutamatın iyon kanalı içeren ve G proteinlerine bağlı 2 tip reseptör ailesi vardır. Ligant bağımlı iyon kanalı reseptörleri kendilerine bağlanan agonistlerin adıyla anılırlar; bunlar N-metil-D-aspartat (NMDA), alfa amino-3-hidroksi-5-metil-4- izoksazolepropionik asit (AMPA) ve kainat reseptörleridir. Metabotropik reseptörleri ise G proteinleriyle kenetli presinaptik ve postsinaptik glutamaterjik reseptörlerdir. Beyinde prefontal korteksden başlayıp beyin sapına giden glutamaterjik yolaklar mevcuttur ve bu glutamaterjik yolaklar diğer nörotransmitterlerin salınımında ana düzenleyici rol oynamaktadır. Glutamaterjik yolaklar, özellikle mezolimbik dopaminerjik sistem üzerine baskılayıcı etkisini VTA’ daki inhibitör etkili GABA ara nöronları üzerinden mezolimbik sistemdeki dopamin salıverilmesinin inhibisyonuna neden olarak etki gösterirler (29) (Şekil-6). 9 Şekil-6: Beyindeki Glutamaterjik yolakların şematik gösterimi. (a) korteks- beyin sapı glutamat projeksiyonu, (b) kortiko-striatal glutamat yolağı, (c) talamo-kortikal glutamat yolakları, (d) kortiko-talamik glutamat yolakları, (e) kortiko-kortikal glutammaterjik yolaklar (29). Şizofreni için öne sürülen hipotezde glutamat hipoaktivitesi yanında glutamat hiperaktivitesi ve bunun neden olduğu nörotoksisite üzerinde de durulmaktadır. Şizofrenide glutamat hipoaktivitesi özellekle NMDA işlevinde azalma hipotezi üzerinden ele alınmaktadır; NMDA/glutamat reseptör antagonisti olan fensiklidin (PCP) ve ketamin gibi maddeler sağlıklı insanlarda şizofreninin pozitif belirtilerine benzer psikotik tablo meydana getirirken, şizofreni hastalarında belirtileri alevlendirirler (39-41). Diğer taraftan NMDA fonksiyonundaki bu azalma, glutamatın mezolimbik sistemde GABA internöronları aracılığıyla dopaminerjik sistem üzerine olan baskılayıcı etkisini ortadan kaldırdığı için, mezolimbik dopaminerjik hiperaktivite söz konusu olmaktadır ve şizofreninin pozitif semptomları meydana gelmektedir (34, 35). NMDA’nın kortkeksde dopamin üzerine oluşturduğu ‘tonik eksitasyon’ etkisi NMDA hipoaktivitesiyle ortadan kalkınca dopaminerjik hipoaktivite olur ve şizofreninin negatif bulguları açığa çıkar. Ayrıca yapılan çalışmalarda sağlıklı deneklerde ketamin verilmesi striatal sinaptik dopamin 10 seviyesini yükseltmiş ve ketamin kötüye kullanımında prefrontal korteksdeki D1 reseptörlerinde up-regülasyon görülmüştür (42). Glutamatın bir diğer işlevi NMDA reseptörleri üzerinden nöronal plastisite ve uzun süreli potansiyalizasyon (long term potentiation: LTP) gibi hayati işlevleri eksitatör nörotransmisyonla sağlamasıdır. Şizofrenideki temel bozukluk bu normal eksisitasyonun kontrolden çıkması ve nöronun ölümüne sebep olan eksitotoksisiteye neden olmasıdır. Glutamaterjik hiperaktivasyonun neden olduğu hücre içine aşırı kalsiyum girişinin, psikozun pozitif semptomlarına aracılık ettiği sanılmaktadır. Glutamaterjik sistemin şizofreni hastalığıyla ilişkisini gösteren bir diğer kanıt, fensiklidin (PCP), dizosilpin (MK-801) ve ketamin gibi non- kompetatif NMDA reseptör antagonisti ilaçların ÖUAİ’da bozulma meydana getirmesidir (2, 20). Bu veriler, şizofreni hastalığının etiyopatogenezinde glutamaterjik sistemin, özellikle NMDA reseptörlerinin rolü olduğunu önemli ölçüde düşündürmektedir. NMDA reseptörlerinin bu denli şizofrenide etkili olmasından dolayı yeni ilaç geliştirmede NMDA reseptörleri hedef noktası haline gelmiştir (29). III.A.c. Serotonin Hipotezi Serotonin (5-Hidroksitriptamin, 5-HT) esansiyel bir aminoasit alan triptofandan sentezlenir. Triptofan, triptofan hidroksilaz enzimi tarafından 5- hidroksitriptofana dönüştürülür. Bu enzim serotonin sentezinin hız kısıtlayıcı basamağıdır. 5- hidroksitriptofan da aromatik aminoasit dekarboksilaz enzimi tarafından serotonine (5-HT) dönüştürülür. Sentezlenen serotonin veziküllerde depolanır ve nöronal etkisini sinaptik aralığa veziküllerin boşaltılmasıyla gerçekleştirir. Etkisi ya nöron terminaline geri alınmasıyla ya da monoamin oksidaz-A (MAO-A) enzimiyle önce 5-hidroksiindolasetaldehite daha sonra da aldehit dehidrogenaz enzimiyle 5-hidroksi indol asetik asite (5-HİAA) dönüştürülerek sona erer (Şekil-7). 11 Şekil-7: Serotonin sentezi ve yıkımı. Beyindeki serotonerjik nöronların büyük kısmı “raphe sistemi” içinde yerleşmiştir (Şekil-8). Serotoninin santral sinir sisteminde (SSS) ve periferde 14 farklı reseptör tipinin varlığı gösterilmiştir. Sadece 5-HT3 reseptörleri iyon kanalı ile bağlantılıdır, diğerleri G proteini ile ilişkilidir. Serotonin nöronları, dopamin nöronlarıyla da sıkı etkileşim içindedir. Sinaps sonrası reseptör alt tipleri ve anatomik yerleşime göre dopaminin etkilerini arttırabilir ya da baskılayabilirler (43). 12 Şekil-8: Beyindeki serotonerjik yolakların şematik gösterimi. PFK: Prefrontal korteks, BF: Bazal ön beyin, St: Striatum, NA: Nukleus akumbens, T: Talamus, A: Amigdala, H: Hipokampüs, Hy: Hipotalamus, NT: Beyin sapı nörotransmitter merkezleri, SK: Spinal kanal, S: Serebellum (29). Serotoninin şizofreni üzerine olan etkileri özellikle liserjik asit dietilamid (LSD) kullanılarak araştırılmıştır. 1950'li yıllarda kimyasal olarak serotonine benzeyen ve serotonin reseptör agonisti LSD enjeksiyonundan sonra halüsinasyon gözlenmesi şizofrenide serotoninerjik hipotezi desteklemiştir. LSD’nin psikotik etkisinde 5-HT2A reseptörleri sorumlu tutulmaktadır. Ayrıca klozapin, risperidon ve olanzapin gibi antipsikotikler 5-HT2A reseptörlerine dopaminerjik D2 reseptörlerinden daha yüksek afinite göstermektedir. Aslında şizofrenideki serotoninerjik hipotezin serotonin- dopamin hipotezi olarak değerlendirilebileceği de düşünülmektedir (34, 35). III.A.d. Asetilkolin Hipotezi Asetilkolin, kolin molekülüne kolinasetiltransferaz enzimi tarafından asetil koenzim-A dan alınan bir asetil grubunun eklenmesiyle sentezlenir. Sinaps aralığına salınan asetilkolinin etkisi asetilkolinesteraz enzimi tarafından hızla asetat ve koline yıkılarak sona erer. Serbest kalan kolin 13 sinaps öncesi nörona geri alınır. Kolinerjik reseptörlerin muskarinik ve nikotinik olmak üzere iki farklı tipi tanımlanmıştır. Asetilkolin belleğin düzenlenmesinde rol oynayan ana nörotransmitterdir. Septo-hipokampal ve nukleus basalisdeki Meynart bölgesinde kolinerjik iletide meydana gelen bozulma sonucunda beynin hafıza fonksiyonunda bozulma olmaktadır. Asetilkolin bu lezyonlu bölgeyi iyileştirmektedir (44, 45). Kolinerjik sistem hafıza ve kognitif fonksiyonlar arasındaki ilişki en iyi Aizhermer hastalığında gösterilmiştir. Ancak şizofrenide de görülen kognitif fonksiyondaki bozukluklar kolinerjik sistem şizofreni ilişkisini araştırmaya yöneltmiştir. Yapılan post-mortem çalışmalarda, şizofreni hastalarında hipokampal ve kortikal 7 nikotinik asetilkolin reseptörlerinin kontrol grubuna göre daha düşük miktarda olduğu gösterilmiştir (46). Yine azalmış kolin asetil transferaz enzimiyle şizofrenide kognitif fonksiyonlarda bozulma olduğu gösterilmiştir (47). Bilgisayarlı tek foton emisyon tomografisi ( Single photon emission computed tomography- SPECT) ile yapılan çalışmalarda tedavi edilmemiş şizofreni hastalarında kontrol grubuna göre muskarinik asetilkolin reseptörleri (mAChR) frontal, temporal, oksipital korteks, striatum ve talamusda daha düşük bulunmuştur (48). Kolinerjik sistemin şizofreni hastalığı üzerine etkisini gösteren bir başka önemli kanıt; antikolinerjik ilaçlarla yapılan çalışmalara dayanmaktadır. Antikolinerjik bir ilaç olan skopolaminin deneklere verilmesi “antimuskarinik sendrom” olarak adlandırılan, kognitif fonksiyonlarda bozulma ve psikozun beraber görüldüğü bir klinik tablo oluşturabilmektedir. Bu belirtiler şizofreni hastalığının temel bozuklukları arasında yer aldığından, skopolamin ile oluşturulan modelin ideal bir şizofreni modellemesi olduğu ileri sürülmüştür (49). Gerçekten günümüzde antipsikotik ilaçlar psikoz tablosunu düzeltebilirken kognitif fonksiyonlarda düzelme oluşturmazlar, hatta kognitif fonksiyonları daha da bozarlar. Bu nedenle kolinerjik sistem üzerinden geliştirilmeye çalışan tedavi yaklaşımları hem psikozu engellemeye yönelik hem de kognitif fonksiyonları düzeltmeye yöneliktir. Bu bilgiler ışığında, donepezil, rivastigmin, galantamin gibi kolinesteraz inhibitörleri, muskarinik 14 ve nikotinik agonistler tedavide kullanılmak üzere geliştirilen başlıca hedef ilaçlar haline gelmiştir (50). Şizofreni etyolojisinde önemli rolü olan kolinerjik sistemin yaygın olarak araştırılmasındaki bir başka önemli nokta, antipsikotiklerin eksrapiramidal yan etkilerinin kolinerjik ajanlarla azaltılabileceği düşüncesidir (51). Kolinerjik sistemin nikotinik reseptörlerle ile ilgili bazı fonksiyonel bozuklukların şizofrenide gözlemlenen duyusal motor süzme fonksiyonunu bozduğunu açıklayabildiği ileri sürülmektedir (52). III.A.e. Adenozin Hipotezi Pürin bazlarından biri olan adenine bir pentoz halkasının eklenmesi ile oluşan adenozin, tüm hücrelerde yaygın olarak bulunan ve önemli düzenleyici etkileri olan nöromodülatör bir moleküldür. Hücre içinde ve dışında devamlı sentezlenmektedir. Adenozin, etkilerini özgül reseptörleri aracılığı ile oluşturur. A1, A2 ve A3 isimli üç farklı reseptörü vardır. A2 reseptörlerinin A2A ve A2B olmak üzere iki alt tipi tanımlanmıştır. G-proteine kenetli bu reseptörlerden A1 ve A3 adenilat siklazı inhibe ederken, A2 aktive eder. Üretilen ve salıverilen adenozinin katabolizmasında, adenozin kinaz sadece hücre içinde görev alırken, adenozin deaminaz ise hem hücre içinde hem de hücre dışında görev alır. Fizyolojik koşullarda hücre içine alınan adenozin adenozin kinaz tarafından AMP’ye fosforillenir (53). Adenozin, uykunun başlatılması ve sürdürülmesi, genel uyanıklık halinin kontrolü ve enerji ihtiyacına göre beyin kan akımının düzenlenmesi gibi fizyolojik koşulların yanı sıra, hipoksi iskemi gibi patolojik koşullarda hücrenin korunmasında da rol alan önemli bir moleküldür. Anksiyete, epilepsi, depresyon, Parkinson Hastalığı ve madde bağımlılığı gibi birçok hastalıkta önemli etkileri bulunan adenozinin şizofreniyle ilişkisi olduğuna dair önemli kanıtlar elde edilmiştir (53). Adenozin bir nöromodülator olarak diğer reseptör sistemleriyle çok fazla etkileşim içindedir. Adenozin A1 ile dopamin D1, adenozin A2A ile de dopamin D2 reseptörleri arasında doğrudan bir antagonistik ilişki söz konusudur. A2A-D2 arasındaki bu antagonistik ilişkiden dolayı A2A agonistlerinin şizofreni tedavisinde yararlı olabileceği düşünülmektedir. 15 Yapılan çalışmalarda nöroleptiklerle birlikte adenozin gerialım blokörü dipiridamolün verilmesinin şizofreninin belirtilerinde yararlı olduğu gösterilmiştir (54). Ayrıca yapılan post-mortem çalışmalarda şizofreni hastalarının striatumunda A2A reseptörlerinde artış olduğu gösterilmiştir ve bu artış şizofrenide görülen striatumdaki artmış D2 fonksiyonuna yanıt olarak yorumlanmıştır (55). Bir non-selektif adenozin antagonisti olan kafeinin en önemli özelliği psikostimülan etki göstermesidir. Şizofreni hastalarında çay kahve gibi fazla kafein içeren besinlerin sağlıklı bireylerden daha fazla tüketilmesi nedeni ile şizofreniyle kafein arasındaki ilişkiyi konu alan birçok çalışma yapılmıştır. Adenozin A2A reseptör antagonisti kafein verilmesiyle şizofreni semptomlarının alevlendiği ve bir diğer adenozin antagonisti teofilin intoksikasyonunun da psikoza neden olduğu gösterilmiştir. Yine yapılan çalışmalarda adenozin analoglarının antipsikotik etkinliklerinin olduğu gösterilmiştir. Kafein şizofreninin pozitif semptomlarında artma meydana getirebildiği ileri sürülmektedir (56). Adenozin reseptörlerinin bloke edilmesi dopaminerjik aktivitede artma meydana getirmektedir. Kafein, amfetamin gibi lokomotor aktiviteyi arttırmakta ve bu etki nöroleptiklerle önlenebilmektedir (57). Ancak kafeinin adenozinerjik sistem üzerinden yukarıda bahsedilen etkileri olması rağmen ÖUAİ üzerine kafeinin net bir bozucu etkisi gösterilememiştir (26,27). IV. Bireyselliğin Gösterilmesi Açısından ÖUAİ Testi ve Bazal İnhibisyon Değerlerine Göre Gruplama Yapılması Ön uyaran aracılı inhibisyonu bozarak oluşturulan şizofreni modellemesi psikofarmakolojide en sık kullanılan yöntemlerden biridir. Bu şekilde oluşturulan modelleme genel olarak farmakolojik ajanlarla yapılmaktadır. Oysaki ÖUAİ testinin şizofreninin biyolojik bir göstergesi olarak kullanılması göz önüne alındığında, herhangi bir farmakolojik ajan kullanılmadan bazal ÖUAİ değerlerine göre denekler gruplara ayrılabilir. Literatürde ÖUAİ değerlerine göre ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek 16 inhibisyonlu’ diye gruplara ayrılarak yapılan çok fazla çalışma yer almamaktadır. Farmakolojik ajanlar kullanılmadan oluşturulan modellerin çoğu genellikle gen delesyonu yapılarak oluşturulmuş transgenik hayvan modelleridir (58-60). Bazal değerlerine göre düşük ÖUAİ değerleri gösteren bireylerin, diğer yöntemlerle şizofreni modeli oluşturulan deneklere benzer özellikler sergileyeceği düşünülebilir. Sağlıklı olduğu düşünülen bireylerin oluşturduğu bir popülasyon grubunda yapılan çalışmalar, ÖUAİ değerlerinin bireyler arasında farklılık oluşturduğunu göstermektedir. Popülasyonu belirleyen bireylerin sayısı arttıkça bu bireysel farklılık artmakta ve bu popülasyon içerisinde ÖUAİ değerlerine göre gruplar oluşturulabilmektedir (61). Bu gruplar, genel olarak “düşük inhibisyonlu” ve ‘yüksek inhibisyonlu” olarak oluşturulup, çalışmalar bu gruplar üzerinden yürütülebilmektedir. Yapılan çalışmalar her iki grup arasında gerek ilaçlara verilen yanıtların, gerek ise davranışsal yanıtların farklı olduğununa dair ip uçları sunmaktadır. Bu çalışmalardan çıkan genel kanı düşük grupların şizofreniye yatkınlık oluşturabildiğini ve her iki grubun nörokimyasal olarak birbirinden ayrılabileceği şeklindedir (62-64). Feifel (1999), dopaminerjik sistemin şizofreni üzerine etkilerini göz önüne alarak yaptığı çalışmasında bazal ÖUAİ değerlerine göre sıçanları ‘yüksek inhibisyonlu’ ve ‘düşük inhibisyonlu’ olarak gruplara ayırmış ve grupların dopaminerjik sistem üzerinden etki gösteren apomorfin ve haloperidole farklı yanıtlar verdiğini göstermiştir (63). Yine bir başka çalışmada Peleg-Raibstein ve arkadaşları (2012) dopaminerjik sistem üzerinden etki gösteren bir başka ilaç olan amfetaminin ÖUAİ değerlerine göre gruplama yaparak şizofreni hastalığındaki etkisini araştırmıştır. Ayrıca yaptığı çalışmasında beyin dokusunda ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek inhibisyonlu’ gruplar arasında nörokimyasal farklılıkların bulunduğunu göstermiştir (64). Bazal ÖUAİ değerlerinin bireyselliği gösterdiğini vurgulayan bir başka çalışmada, selektif üretimle elde edilen bir fare türünde ‘düşük inhibisyonlu’ grup ile ‘yüksek inhibisyonlu’ grubun şizofreni hipotezlerindeki etkinlikleri 17 gösterilen ilaçlar olan haloperidol, amfetamin ve MK-801’in yanıt farklılıklarının olduğunu göstermiştir (65). Şizofrenideki glutamaterjik hipotezi desteklemek amacıyla birçok çalışma yapılmıştır. Ancak bunlardan çok azı bazal ÖUAİ değerlerine göre gruplama yapılarak yapılan çalışmalardır. Acheson ve arkadaşları (2012) glutamaterjik sistem üzerinden etki gösteren pregabalinin (61), Swerdlow ve arkadaşları (2009), bir NMDA reseptör antagonisti olan memantinin ÖUAİ değerlerine göre gruplandırılan insanlardaki etkilerini ele almıştır (66). Kayır ve arkadaşları, bazal ÖUAİ değerlerine göre gruplama yaptıkları çalışmalarında düşük inhibisyonlu grubun alkol yoksunluğu belirtilerini daha şiddetli geçirdiğini (67), nikotine daha güçlü duyarlılaşma geliştirdiğini (68) ve sosyal etkileşim testinde diğer sıçanlarla daha az etkileşimde bulunduğunu (62) göstermişlerdir. Bu bulguların şizofreni hastalarında da benzer şekilde gözlenmesi ÖUAİ testinde “düşük inhibisyonlu” olarak ayrılan grubun şizofreniye yatkınlığın modeli olarak değerlendirilebileceğini düşündürmektedir. ÖUAİ testi, aslında yaygın olarak yeni bir antipsikotik ilacın etkisini araştırmak için kullanılmaktadır. Antipsikotik olarak denenen ajan etkisini, ÖUAİ’da bozulma modellemesi oluşturmak için kullanılan farmakolojik ajanla aynı biyolojik yolak üzerinden gösteriyorsa olumlu bir etki oluşacaktır. Dolayısı ile böyle bir çalışma için farklı yolaklar üzerinden etki eden ilaçları ayrı ayrı test etmek ya da bizim bu çalışmamızda kullandığımız gibi endojen olarak bozukluk olan gruplarda çalışmak daha doğru sonuç alınmasına neden olabilir. Yapılan çalışmalarda şizofreni tedavisinde kullanılan atipik antipsikotiklerden sertindol (69), ketiapine (70) ve klozapinin (71) bazal ÖUAİ değerlerine göre farklı yanıtlar oluşturduğu gösterilmiştir. Yukarıda bahsedilen genel bilgiler çerçevesinde bu çalışmanın amacı; ÖUAİ testini kullanılarak literatürle uyumlu yeni bir model oluşturmak (“düşük” ve “yüksek” inhibisyonlu) ve bu deneysel modelde şizofreni etiyolojisini açıklamaya yönelik çeşitli nörotransmitter sistemlere etkili farmakolojik ajanların oluşturduğu yanıtları karşılaştırmak ve eğer varsa nörokimyasal değişiklikleri ortaya konmaktır. 18 GEREÇ ve YÖNTEM I. Deney Hayvanları Çalışmada deney hayvanı olarak yetişkin (2-3 aylık), 250-350 gr ağırlığında erkek Sprague Dawley türü sıçanlar kullanıldı. Deney hayvanları Uludağ Üniversitesi Deney Hayvanları Yetiştirme ve Araştırma Merkezi’nden temin edildi. Çalışma öncesinde Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu (HADYEK) onayı alındı (tarih: 18.10.2011, numara: 2011-11/01). Deneylerin her aşaması Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı Deneysel Psikofarmakoloji Laboratuvarında gerçekleştirildi. Deney hayvanları en az 1 hafta öncesinde yetiştirme merkezinden alınıp, 12 saat aydınlık-karanlık periyodunun sağlandığı, sıcaklığın 22-25 oC, bağıl nemin %60 civarında, yem ve su alımlarının serbest olduğu bir ortamda tutuldu. Sıçanların sosyal etkileşimlerinin bozulmasının bu çalışmalar için önemli olduğu tesbit edildiğinden, deney hayvanları merkezinden alındığı şekilde üçerli gruplar halinde aynı kafeslerde tutulmaları sağlandı. II. Kimyasallar Dopaminerjik sistemin ÖUAİ testine olan etkisini araştırmak için seçici olmayan dopamin reseptör agonisti olan apomorfin (Sigma, St. Louise, MO, USA) ve indirek dopamin agonisti ve dopamin salıverilmesini arttıran amfetamin (Sigma, St. Louise, MO, USA) kullanıldı. Apomorfin ışık ve ısıdan çabuk etkilendiği için ışıktan korunarak %0.1’lik askorbik asit içeren + 4 oC’lık distile su içinde çözüldü ve enjeksiyon yapılana kadar bu şartlar altında saklandı. Daha sonra sıçanların cilt altına (subkutan, sc) 0,5 ve 1 mg/kg dozunda apomorfin enjeksiyon yapılarak bekleme yapılmadan sıçanlar test cihazına yerleştirildi. Amfetamin ise % 0,9’luk tuzlu su içinde çözülüp 4 mg/kg 19 dozunda cilt altına enjekte edildi. Enjeksiyondan sonra 10 dakika beklendi ve sıçanlar test cihazına yerleştirildi. Glutamaterjik sistemin ÖUAİ testine olan etkisini değerlendirmek için, bir NMDA reseptör antagonisti olan MK-801 (dizosilpin) kullanıldı. MK-801 (Sigma,St. Louise, MO, USA) % 0,9’luk tuzlu su içinde çözülüp, cilt altına 0,05 mg/kg, 0,15 mg/kg dozunda enjekte edildi. Takiben sıçanlar 10 dakika bekleme süresinden sonra test cihazına yerleştirildi. Kolinerjik sistemin ÖUAİ değerleri üzerine olan etkilerini test etmek için muskarinik asetilkolin reseptör antagonisti skopolamin ve nikotinik asetilkolin reseptörlerine agonistik etki gösteren nikotin kullanıldı. Skopolamin (Sigma, St. Louise, MO, USA) % 0,9’luk tuzlu su içinde çözülüp, 0,4 mg/kg olacak şekilde periton içine (intra peritoneal; i.p.), deneyden 30 dakika öncesinde enjekte edildi. Nikotin (Sigma, St. Louise, MO, USA) ise % 0,9’luk tuzlu su içinde çözülüp 1 mg/kg olacak şekilde cilt altına verildi ve sıçanlar bekleme yapılmadan teste alındı. Adenozinerjik sistemin ÖUAİ testindeki etkisini araştırmak için ise kafeinin (Sigma,St. Louise, MO, USA) 10 mg/kg ve 30 mg/kg olan iki ayrı dozu cilt altına verilip, bekleme yapılmadan teste başlandı. III. Ön Uyaran Aracılı İnhibisyonun Ölçümü Ölçümler 4 adet irkilme refleksi ölçüm cihazıyla (SR-LAB, Startle Response System, San Diego Instruments) yapıldı. Bu cihaz dışarıdan gelen seslere karşı yalıtımlı olan düzenek içinde, hayvanın irkilme şiddetini ölçen piyezoelektrik algılayıcılar ve bu algılayıcılar üzerinde deneğin hareketini kısıtlayan bir kafes, sesli uyaranın verildiği hoparlör ve sabit ışık kaynağından oluşmaktadır. Bu sistem bir bilgisayara bağlanmıştır ve kendisine ait olan bir yazılım ile kontrol edilmektedir. Piyezoelektrik algılayıcılar ve hoparlör sistemi çalışmalardan önce ses ölçüm cihazı ve titreşim üreten bir kalibrasyon cihazı ile kalibre edildi (Şekil-9). 20 Şekil-9: İrkilme refleksi ölçüm cihazı. III.A. Deney Prosedürü Deney prosedürüne bazal ÖUAİ değerlerinin ölçüldüğü üç basamak ile başlandı. İlk basamakta, sıçanların deneyden beş gün önce deneyin yapılacağı psikofarmakoloji laboratuvarına getirilerek laboratuvara ve deneyi yapacak kişiye alışması sağlandı (handling). Deneyden bir gün önce 15 dakika süren alıştırma periyodu yapıldı. Son basamakta sıçanların bazal irkilme değerleri ve ÖUAİ değerleri ölçüldü. Uyaran verilmesi ve irkilme refleksinin ölçüm basamakları tamamen bilgisayar yazılımı tarafından kontrol edilen prosedüre uygun şekilde yapıldı. Kafeslerin içindeki bazal gürültü 70 dB olacak şekilde ayarlandı. Sıçanlar düzenek içindeki kafeslere yerleştirildikten sonra 5 dakika süresince ortama alışmaları için beklendi. Daha sonra peş peşe beş kez 120 dB’lik uyarı verildi. Deney sırasında sıçanlara gelişigüzel on blok halinde sesli uyaranlar verildi ve irkilme yanıtları SR-LAB destekli programla kayıt alındı. Her bir blokta; I) 40 ms süreli 120 dB şiddetinde uyarı II) 20 ms süreli 74 dB şiddetinde ön uyaranı takiben 100 ms sonra 40 ms süren 120 dB şiddetinde uyaran III) 20 ms süreli 78 dB şiddetinde ön uyaranı takiben 100 ms sonra 40 ms süren 120 dB şiddetinde uyaran IV) 20 ms süreli 86 dB şiddetinde ön uyaranı takiben 100 ms sonra 40 ms süren 120 dB şiddetinde uyaran 21 olacak şekilde uyarılar verildi (Şekil-10). Bloklar bittikten sonra beş kez 120 dB’lik uyarı verildi ve deney sonlandırıldı. Her bir uyaranın arası rastgele olarak değiştirildi. İki uyaran arasındaki ortalama süre 15 sn olarak ayarlandı. ÖUAİ hesaplaması her 3 ön uyaran için ayrı ayrı hesaplandı: Ön uyaran varken irkilme şiddeti %ÖUAİ = 100- X 100 Ön uyaran yokken irkilme şiddeti A B Şekil-10: İrkilme şiddeti ölçümünün bilgisayar görüntüsü. A) 120 dB sesli uyarana verilen irkilme cevabı B) 74 dB ön uyaran varken irkilme cevabı. III.B. Grupların Belirlenmesi Her deney için 24-40 adet sıçan kullanıldı. Her bir sıçan için her üç farklı ön uyarandaki (74, 78, 86 dB) ÖUAİ değerleri hesaplandı. İrkilme şiddeti 100 birimin altında olan hayvanlar duyma defisiti olduğu düşünülerek deney dışı bırakıldı. Sıçanlar 78 dB ön uyarandaki bazal değerlerine göre 22 sıralandı. Sıçanlar bu değerlerine göre düşük, orta, yüksek olacak şekilde üç gruba ayrıldı. Orta grup sıçanlar başka deneyde kullanılmak üzere ayrıldı. Bazal değerlerine göre düşük inhibisyonlu (n=7-14) ve yüksek inhibisyonlu (n=7-14) iki grubun istatistiksel olarak farklı olup olmadığı analiz edildi ve istatistiksel farklılık bulunduğunda deneyde kullanıldı. Gruplar arasındaki farmakolojik yanıt farklılıklarını incelemek için her iki gruptaki sıçanlara aynı dozda aynı şartlar altında ilaçlar verildi ve ÖUAİ değerleri ölçüldü. IV. Nörokimyasal Analiz Bazal değerlerine göre düşük inhibisyonlu ve yüksek inhibisyonlu iki gruba ayrılan sıçanlarda gruplar arasında olası nörokimyasal farklılıklar, spesifik beyin bölgelerinde dopamin, dihidroksifenilasetik asit (DOPAC) ve aminoasitlerin düzeylerinin ölçülmesi ve bunların karşılaştırılması ile ortaya konmaya çalışıldı. Yüksek ve düşük inhibisyonlu gruptaki sıçanlar dekapite edilerek beyinleri süratle çıkarıldı. Frontal korteks, striatum ve hipokampüs diseke edilerek 2 ml 0.4 N perklorik asit (HClO4) içine alındı. Cam-cam doku homojenizatörü kullanılarak dokular homojenize edildi. Homojenatların mikrofüjde santrifüj edilmesi sonrası elde edilen supernatanlar doku dopamin, DOPAC ve amino asit düzeylerinin ölçümü için kullanıldı. IV.A. Beyin Dokusunda Dopamin ve DOPAC Ölçümü Doku dopamin ve DOPAC ölçümü için elektrokimyasal dedektör (Hewlett-Packard, 1049A, U.S.A.) bağlantılı yüksek performans sıvı kromatografisi (High-Performance Liquid Chromatography, HPLC) sistemi kullanıldı. Sistemde mobil faz olarak % 10 methanol (MeOH), 0,5 mM sodyum oktil sülfat (SOS) ve 0,1 mM etilendiamin tetraasetik asit (EDTA) içeren 0,15 M sodyum fosfat (NaH2PO4) tamponu; analitik ayırım için ise C18 kolon kullanıldı. Mobil fazın akış hızı 1 ml/dak olarak ayarlandı. Dopamin ve DOPAC’ın elektrokimyasal dedeksiyonu, potansiyeli 0,7 V’a ayarlanan dedektör yardımı ile gerçekleştirildi. Örneklerdeki dopamin ve DOPAC miktarları, aynı koşullarda çalışılan standartların verdikleri piklerle 23 karşılaştırılarak hesaplandı ve doku total protein değerlerine göre düzeltildi (72) (Şekil-11A, B). A B Şekil-11: DOPAC ve dopaminin HPLC kromotogramı. A) Standard 12,5 pmol DOPAC ve Dopamin pikleri, B) Doku örneğindeki DOPAC ve dopamin pikleri IV.B. Beyin Dokusunda Amino Asit Ölçümü Doku amino asit düzeyleri kolon sonrası türevlendirme birimi (Pickering Laboratories, Mountain View, CA, U.S.A.) bağlantılı yüksek performans sıvı kromatografisi (High-performance liquid chromatography, HPLC) sistemi kullanılarak ölçüldü (HP 1100 serisi, Hewlett-Packard, Palo Alto, CA, U.S.A.). Örneklerdeki amino asitlerin separasyonu gradient pompa sistemi ve Pickering Lityum iyon değiştirici (exchange) kolon kullanılarak gerçekleştirildi. Sistemde mobil faz olarak Li280, Li750 ve lithium regenerant (Pickering Laboratories) solüsyonları kullanıldı. Kolon sonrası türevlendirme ünitesinden çıkan amino asitler, eksitasyon ve emisyon dalga boyları sırası ile 330 nm ve 465 nm’ye ayarlanmış fluoresans detektör kullanılarak dedekte edildi. Örneklerdeki amino asitlerin miktarı, aynı koşullarda çalışılan standartların verdikleri piklerle karşılaştırılarak hesaplandı ve doku total protein değerlerine göre düzeltildi (73) (Şekil-12). 24 LU 350 100pmol std 300 250 200 150 100 50 0 10 20 30 40 min Şekil-12: 100 pmol amino asit standartının HPLC kromotografisi. V. İstatistiksel Analiz Çalışmanın istatistiksel analizlerinde SPSS 13.0 paket programı kullanılmıştır. Çalışmada ölçümle belirtilen sürekli değişkenler ortalama ve standart sapma ile, kategorik değişkenler ise frekans ve yüzde ile gösterilmiştir. Sürekli değişkenlerin normal dağılıma uygunluğu Shapiro Wilk testi ile incelenmiştir. Normal dağılıma gösteren değişkenlerin 2 grup arası karşılaştırmalarında iki ortalama arasındaki farkın önemlilik testi (t testi), grup içi karşılaştırmalarında iki eş arasındaki farkın önemlilik testi (paired t test); normal dağılım göstermeyen değişkenlerde 2 grup karşılaştırmalarında Mann Whitney U testi, grup içi karşılaştırmalarında ise Wilcoxon testi kullanılmıştır. Çalışmadaki tüm istatistiksel analizlerde p değeri 0,05’in altındaki karşılaştırmalar istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. 25 taurin 3,06 aspartik asit 8,165 threonin 11,6 serin 12,4 glutamik asit 14,6 glutamin 15,6 glisin 25,14 alanin 27,41 citrullin 28,48 valin 31,15 methionin 35,88 isoleusin 38,47 leusin 40,0 tyrosin 43,7 fenilalanin 46,35 BULGULAR I. Sıçanların Gruplandırılması Şizofreni etiyolojisinde sorumlu tutulan sistemler üzerinde etki gösteren farmakolojik ajanların ÖUAİ’na olan etkilerini araştırmak için her deney öncesi sıçanlar gruplara ayrıldı. 24-40 adet arasında sıçan irkilme refleksi ölçüm cihazında 74 dB, 78 dB, 86 dB ön uyarandaki ÖUAİ değerleri ölçüldü. Sıçanlar 78 dB’deki inhibisyon değerlerine göre en düşük inhibisyondan, en yüksek inhibisyona doğru sıralandı. En düşük 8 sıçan ve en yüksek 8 sıçan alınıp ‘düşük grup’ ve ‘yüksek grup’ olarak belirlendi. Daha sonra, oluşturulan gruplar arasında her üç ön uyaranlara verdikleri ÖUAİ değerlerinin birbirinden farklı ise farmakolojik ajanlarla deneye devam edildi (Şekil-13A). Ayrıca her üç ön uyarandan (74, 78, 86 dB) elde edilen ortalama ÖUAİ değerleri düşük ve yüksek inhibisyonlu gurplarda istatistiksel olarak anlamlıydı (Şekil-13B). A) B) Şekil-13: Bazal ÖUAİ değerlerine göre ayrılmış düşük ve yüksek inhibisyonlu grupların grafiği; A, farklı şiddetteki ön uyaranda inhibisyon değerleri B, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalaması (*p<0.001, n=8). 26 Düşük ve yüksek inhibisyonlu grupdaki aynı sıçanların birer hafta arayla tekrar ÖUAİ değerleri ölçüldü ve gruplar arasındaki anlamlı farklılığın 3. haftada da devam ettiği gözlendi (Şekil-14 A, B, C, D, Şekil-15). A) B) C) D) Şekil-14: Düşük ve yüksek grubun tekrarlayan bazal ÖUAİ ölçüm değerleri; A, 2. hafta farklı şiddetteki ön uyaranda inhibisyon değerleri; B, 2. hafta her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalaması; C, 3. hafta farklı şiddetteki ön uyaranda inhibisyon değerleri; D, 3. hafta her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalaması (*p<0.05, n=8). 27 Şekil-15: Düşük ve yüksek grubun 1’er hafta arayla tekrarlayan bazal ÖUAİ ölçüm değerleri; bazal ÖUAİ değerlerine göre gruplar arası farklılığın devamı (*p<0.05, n=8). II. Apomorfinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi Apomorfinin ÖUAİ değerlerine olan etkisini değerlendirmek için istatistiksel olarak birbirinden anlamlı farklılık bulunan ‘yüksek inhibisyonlu’ ve ‘düşük inhibisyonlu’ iki grup elde edildi (p< 0.001, n=8). Yüksek inhibisyonlu ve düşük inhibisyonlu olarak ayrılan iki gruba apomorfinin 0,5 mg/kg ve 1 mg/kg iki farklı dozu birer hafta arayla aynı hayvanlara verildi. Apomorfin düşük inhibisyonlu grupta herhangi bir etki oluşturmazken, yüksek inhibisyonlu grubun ÖUAİ değerlerini anlamlı olarak düşürdü (Şekil-16 A, B, C) 28 A) B) C) Şekil-16: Apomorfinin 0,5 mg/kg ve 1 mg/kg dozlarının ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına etkisi (*p< 0.05, n=8). III. Amfetaminin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi ÖUAİ testi uygulanan 24 adet sıçan 78 dB ön uyarana verdikleri yanıtlara göre sıralandı. İnhibiyon değeri en yüksek 8 sıçan ve inhibisyon değeri en düşük 8 sıçan alınarak istatistiksel olarak anlamlı iki farklı grup elde edildi (p< 0.05, n=8). 29 Yüksek ve düşük inhibisyonlu olarak ayrılan iki gruba amfetamin 4 mg/kg dozunda verildi. İrkilme refleksi ölçüm cihazında ÖUAİ değerleri ölçüldü. Amfetamin 4mg/kg dozunda hem düşük inhibisyonlu hem de yüksek inhibisyonlu grupda 74 dB ve 78 dB’de ÖUAİ değerlerini anlamlı derecede bozdu (Şekil-17A, B). Ayrıca her üç ÖUAİ değerlerinin ortalaması alındığında amfetamin düşük inhibisyonlu ve yüksek inhibisyonlu iki grubunda ÖUAİ değerlerinde anlamlı inhibisyona neden oldu (Şekil-17C). A) B) C) Şekil-17: Amfetaminin 4 mg/kg dozunun ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına etkisi. (*p< 0.05, n=8). 30 IV. MK-801’in Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi Düşük inhibisyonlu (n=8) ve yüksek inhibisyonlu (n=8) istatistiksel olarak farklı iki grup elde edildikten sonra MK-801’in gruplara olan etkisini karşılaştırmak için, 0,05 ve 0,15 mg/kg olmak üzere MK-801’in iki farklı farmakolojik dozu gruplara uygulandı ve ÖUAİ değerleri kaydedildi. MK- 801’in her iki dozu düşük grupta anlamlı bir etki oluşturmazken, yüksek inhibisyonlu grupta sadece yüksek dozu her üç farklı desibeldeki ÖUAİ değerlerini bozdu (Şekil-18A, B). Yine farklı desibeldeki ÖUAİ değerlerinin ortalaması alınarak yapılan karşılaştırmada da MK-801 düşük gruba anlamlı etki göstermez iken, yüksek inhibisyonlu gruba sadece 0,15 mg/kg dozunda ÖUAİ değerlerinde düşürücü etki gösterdi (Şekil-18C). A) B) C) Şekil-18: MK-801 0,05 mg/kg ve 0,15 mg/kg dozlarının ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına etkisi (*p< 0.05, n=8). 31 V. Skopolaminin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi Yüksek ve düşük inhibisyonlu olarak gruplandırılan iki gruptaki her sıçana ayrı ayrı skopolamin 0,4 mg/kg dozunda verildi ve 30 dakika sonra irkilme testi uygulandı. Skopolamin düşük gruba herhangi bir etki oluşturmazken, yüksek inhibisyonlu grupta her üç ÖUAİ değerlerinde ve bunların ortalamasında anlamlı olarak bozucu etki gösterdi (Şekil-19A, B, C). A) B) C) Şekil-19: Skopolamin 0,4 mg/kg dozunun ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına etkisi (*p< 0.001, n=8). 32 VI. Nikotinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi Nikotinin gruplara etkisinin farklılığını değerlendirmek için 24 adet sıçan ÖUAİ testi sonuçlarına göre 78 dB’deki inhibisyon değerlerine göre sıralandı. En yüksek ve en düşük inhibisyonlu 7’şer sıçanla yüksek ve düşük inhibisyonlu istatistiksel olarak anlamlı farklı iki grup oluşturuldu (p<0.05, n=7). Nikotinin ÖUAİ değerleri üzerine olan etkisini araştırmak için nikotinin 1 mg/kg dozu kullanıldı. İlk çalışmada her iki gruba nikotin (1 mg/kg; sc) verildi ve sıçanların ÖUAİ değerlerindeki değişimler karşılaştırıldı. Nikotinin akut etkisinde düşük gruba herhangi bir etki oluşturmazken, yüksek grubun her üç ÖUAİ değerlerinde anlamlı düşme meydana getirdi (Şekil-20 A, B, C). Kronik nikotinin uygulamasının etkisini değerlendirmek için aynı hayvanlara her gün nikotin (1 mg/kg; sc) verildi. Kronik nikotin uygulamasının 5. ve 9. günlerde ÖUAİ değerlerindeki değişimler karşılaştırıldı. Kronik enjeksiyonların bitimini takip eden 1. ve 3. haftalarda yapılan tuzlu su enjeksiyonları ile nikotin etkisinin devamlılığı araştırıldı. Kronik nikotin uygulaması düşük inhibisyonlu grupta bir etki oluşturmazken yüksek inhibisyonlu grupta gözlenen ÖUAİ değerlerindeki anlamlı düşme üç ölçüm boyunca devam etti. Bu etki nikotin uygulaması kesildikten sonra en az 3 hafta daha devam etti (Şekil-20 D). 33 A) B) C) D) Şekil-20: Nikotinin 1 mg/kg dozunun ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba akut etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba akut etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına akut etkisi D, kronik nikotin etkisi (nikotin 1; nikotin uygulamasının 1. günü, nikotin 2; nikotin uygulamasının 5. günü, nikotin 3; nikotin uygulamasının 9. günü, tuzlu su 1; kronik enjeksiyon sonrası 1. hafta, tuzlu su 2; kronik enjeksiyon sonrası 3. hafta) (*p<0.001, n=7). VII. Kafeinin Ön Uyaran Aracılı İnhibisyona Etkisi Kafeinin ÖUAİ değerlerine etkisini araştırmak için 28 adet sıçan ÖUAİ değerlerinden 78 dB’e göre sıralandı. En yüksek 8 ve en düşük 8 sıçan yüksek inhibisyonlu ve düşük inhibisyonlu olarak iki gruba ayrıldı. Gruplar arasında her üç ön uyarana ve ortalamalarına göre anlamlı farklılık bulundu (p< 0.05, n=8). 34 Yüksek ve düşük gruba kafeinin 10 mg/kg ve 30 mg/kg iki ayrı dozu verildi. Kafein düşük grupta yükselme eğilimi göstermiş olmasına rağmen sadece düşük dozu 78 dB’deki ÖUAİ değerinde anlamlı bir yükselmeye neden oldu. Yüksek inhibisyonlu grupta ise kafeinin her iki dozu ÖUAİ değerlerinde düşürücü etki göstermesine rağmen, düşük dozu 74 dB’de; yüksek dozu ise 78 dB’de anlamlı derecede düşürücü etki gösterdi (Şekil- 21A, B). Üç farklı desibeldeki ön uyaranda meydana gelen inhibisyon değerlerinin ortalaması alınarak bakıldığında ise, kafeinin 10 mg/kg dozu ÖUAİ değerlerinde anlamlı derecede düzeltici etki gösterirken, her iki farklı dozu yüksek inhibisyonlu grupta bozucu etki gösterdi (Şekil-21C). A) B) C) Şekil-21: Kafeinin 10 mg/kg ve 30 mg/kg dozlarının ÖUAİ’na etkisi A, düşük inhibisyonlu gruba etkisi B, yüksek inhibisyonlu gruba etkisi C, her üç ön uyarandaki inhibisyon değerlerinin ortalamasına etkisi (*p< 0.05, n=8). 35 VIII. Gruplar Arası Doku Dopamin ve DOPAC Miktarları Karşılaştırması Yüksek ve düşük inhibisyonlu gruplar arasında nörokimyasal olarak farklılığı değerlendirmek için striatum, hipokampüs ve frontal korteksde doku dopamin ve DOPAC ölçümü yapıldı. İstatistiksel olarak anlamlı farklılık gösteren yüksek ve düşük inhibisyonlu iki grup elde edildi. Daha sonra her iki gruptaki sıçanların farklı beyin bölgesindeki dopamin ve DOPAC ölçümü yapıldı ve gruplar arası miktar karşılaştırması yapıldı. Striatum, hipokampüs ve frontal korteksde, doku dopamin ve DOPAC miktarları bakımından gruplar arasında anlamlı farklılık bulunamadı (Tablo-1). Tablo-1: Yüksek inhibisyonlu ve düşük inhibisyonlu gruplardaki striatum, hipokampüs ve frontal korteksdeki doku dopamin ve DOPAC değerleri (p>0.05, n=14). Striatum Hipokampüs Frontal Korteks (pmol / mgr protein) (pmol / mgr protein) (pmol / mgr protein) Yüksek Düşük Yüksek Düşük Yüksek Düşük Dopamin 475,81±35,21 471,38±36,95 2,49±0,52 1,79±0,27 4,06±0,38 3,39±0,58 DOPAC 58,37±4,16 59,03±7,73 0 , 9 7 ± 0 , 10 1,16±0,14 2,07±0,23 1,66±0,22 IX. Gruplar Arası Doku Amino Asit Miktarları Karşılaştırması Yüksek ve düşük inhibisyonlu gruplar arasında nörokimyasal olarak farklılığı değerlendirmek için striatum, hipokampüs ve frontal korteksde dokusal amino asit ölçümü yapıldı. İstatistiksel olarak anlamlı farklılık gösteren yüksek ve düşük inhibisyonlu iki grup elde edildi. Taurin ve glutamin düşük grupta yüksek gruba göre her üç bölgede anlamlı derecede düşük miktardaydı. Glutamat ise hipokampüs ve frontal korteksde düşük grupta anlamlı derecede daha düşüktü. Glisin, alanin, serin, isolösin ise 36 düşük grubta sadece frontal korteksde anlamlı olarak daha düşük miktardaydı. Metionin ise hem striatum da hem de frontal korteksde düşük grupta istatistiksel olarak anlamlı düşük bulundu. Tirozin ise striatumda düşük grupta daha yüksek miktar da bulunmuşken, hipokampüs ve frontal korteksde düşük grupta daha düşük miktarda bulundu (Tablo-2). Tablo-2: Yüksek inhibisyonlu ve düşük inhibisyonlu gruplardaki striatum, hipokampüs ve frontal korteksdeki doku amino asit değerleri (* p <0,05, **p <0,001, n=14). Striatum Hipokampüs Frontal Korteks Aminoasit (nmol / mgr protein) (nmol / mgr protein) (nmol / mgr protein) Yüksek Düşük Yüksek Düşük Yüksek Düşük Glutamat 54,08±4,01 46,42±2,05 65,23±4,62 51,55±1,96* 76,56±5,25 59,24±2,48* Aspartik asit 7,54±0,42 7,58±0,33 8 , 3 5 ±0,54 7,56±0,25 13,35±0,53 12,07±0,35 Taurin 33,35±0,88 28,95±1,16* 28,27±1,09 24,77±0,66* 27,41±1,38 22,60±0,98* Glutamin 22,16±1,46 18,70±0,88* 20,06±1,43 15,76±0,55* 23,22±1,36 18,96±1,18* Glisin 3,78±0,20 3,78±0,36 4,78±0,26 4,39±0,16 4,40±0,14 3,86±0,16* Sitrulin 0,20±0,02 0,21±0,03 0,20±0,03 0,16±0,02 0,15±0,02 0,13±0,01 Alanin 4,02±0,40 3,91±0,35 4,95±0,44 4,37±0,33 4,17±0,35 3,28±0,21* Serin 5,45±0,29 5,65±0,59 6,15±0,37 5,48±0,22 6,12±0,27 5,30±0,19* Lösin 0,40±0,03 0,40±0,06 0,40±0,03 0,33±0,02 0,42±0,03 0,34±0,01 İsolösin 0,17±0,02 0,19±0,05 0,18±0,02 0,14±0,01 0,20±0,02 0,14±0,01* Tirozin 0,32±0,02 0,35±0,04* 0,38±0,03 0,34±0,03** 0,38±0,02 0,36±0,04** Fenilalanin 0,40±0,03 0,39±0,03 0,40±0,04 0,43±0,04 0,35±0,03 0,38±0,05 Valin 0,37±0,03 0,41±0,06 0,46±0,04 0,39±0,02 0,42±0,02 0,37±0,02 Treonin 2,94±0,15 2,81±0,16 2,75±0,13 2,64±0,14 2,92±0,16 2,66±0,12 Metionin 0,08±0,01 0,04±0,01* 0,04±0,01 0,03±0,01 0,07±0,01 0,04±0,01* 37 TARTIŞMA VE SONUÇ Bu çalışmada, psikofarmakoloji şizofreni modellemesinde en sık kullanılan yöntemlerden biri olan ön uyaran aracılı inhibisyon testi kullanılarak sıçanların ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek inhibisyonlu’ olarak gruplandırılabildiği ve şizofreni etiyolojisinde önemli olan farmakolojik maddeler verilerek grupların bu farmakolojik maddelere verdikleri yanıtlar arasında farklılıkların bulunduğu gösterilmiştir. Ayrıca sıçanların şizofreni etiyolojisinde etkin rol oynayan beyin bölgelerinden alınan dokularda yapılan nörokimyasal çalışmada, gruplar arasında bazı farklılıkların olduğu gösterilmiştir. Dışarıdan gelen uyarıların işlenip anlamlı ve doğru olarak cevap verilmesi, beynin duyusal motor süzme fonksiyonu olarak değerlendirilir. Şizofreni hastalarında, beynin ana işlevlerinden biri olan bu duyusal motor süzme fonksiyonunda bozulma olduğu düşünülmektedir. Deneysel ve tanısal olarak beynin bu duyusal motor süzme işlevini yansıtacak bir takım göstergelere ihtiyaç duyulmaktadır. Ön uyaran aracılı inhibisyon fenomenindeki bozulmanın şizofrenide bozulmuş olan beynin duyusal motor süzme fonksiyonunu yansıttığı yapılan bir çok çalışmada gösterilmiştir (4, 5, 6) ve şizofreni tedavisinde kullanılan tipik ve atipik antipsikotiklerin bozulmuş olan ÖUAİ değerlerinde düzeltici etkisi gösterilmiştir (74, 75). ÖUAİ değerlerinin farmakolojik ajanlarla düşürülmesi, ÖUAİ’nun bozulması olarak değerlendirilir ve bu bozulma deneysel şizofreni modeli olarak kabul edilir. Çalışmalar bu model üzerinden farmakolojik ajanlar kullanılarak yapılır. Oysa, düşük ÖUAİ’nun biyolojik ve endofenotipik belirteçlerden biri olarak değerlendirildiği göz önüne alındığında (5), denekler bazal ÖUAİ değerlerine göre duyusal süzme işlemi bozuk yani “düşük” inhibisyonlu ve bu fonksiyonu normal ya da iyi olarak değerlendirilebilen yani “yüksek” inhibisyonlu olarak ayrılabilmektedir. Çalışmamızda her deney öncesinde bazal inhibisyon değerlerine göre sıçanlar ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek inhibisyonlu’ olacak şekilde 38 istatistiksel olarak anlamlı gruplara ayrıldı. Yapılan gruplamada düşük ve yüksek inhibisyonlu grubun tekrarlayan ölçümlerde de ÖUAİ değerleri bakımından anlamlı farklılığın devam ettiği görüldü. Literatürde ÖUAİ değerlerine göre gruplama yapılarak yapılan çok fazla çalışma yer almamaktadır. ÖUAİ değerlerine göre yüksek ve düşük inhibisyonlu gruplama yapılan çalışmalarda, grupların dopaminerjik ilaçlara (64, 67), glutamaterjik ilaçlara ve antipsikotiklere (70, 76) ÖUAİ değerleri bakımından farklı yanıtlar oluşturduğu gösterilmiştir. Bu çalışmadaki verilerin sonuçları da bu durumu destekler niteliktedir; ancak şizofreni etiyolojisindeki birçok sistemin etkisinin gösterilmesi bakımından daha kapsamlı nitelik taşımaktadır. Dopaminerjik hiperaktivitenin şizofreniyle olan ilişkisi belki de en iyi bilinen etiyolojik nedenlerden biridir. ÖUAİ değerlerine göre gruplandırdığımız sıçanların dopaminerjik sisteme verdikleri yanıtı görmek için bir dopamin agonisti olan apomorfin ve dopamin salınımını arttıran amfetamin kullanıldı. Apomorfin düşük inhibisyonlu gruba bir etki göstermezken, yüksek inhibisyonlu grubun ÖUAİ değerlerini bozucu etki gösterdi. Dopamin salınımını arttırıcı etkisi bulunan amfetamin ise hem düşük hem de yüksek grupta ÖUAİ değerlerini düşürücü etki gösterdi. ÖUAİ değerlerine göre gruplama yapılarak yapılan bir çalışmada apomorfin hem düşük hem yüksek grubun ÖUAİ değerlerinde bozucu etki göstermiş olmasına rağmen (63), bizim bulgularımız Kayır’ın yaptığı çalışmaya paralel olarak, apomorfin sadece yüksek inhibisyonlu grupta ÖUAİ değerlerini düşürücü etki gösterdi (67). Peleg-Raibstein ise C57BL/6 türü farelerde yaptığı çalışmada bazal inhibisyon değerlerine göre ‘düşük’ ve ‘yüksek’ inhibisyonlu olarak gruplandırdığı farelerde amfetaminin lokomotor etkisinin gruplar arasındaki farklılığını incelemiş ve gruplar arasında anlamlı farklılık bulmuştur (64). Bu bilgiler bize dopaminerjik sistem üzerinden etkili ilaçların gruplama yapıldığında, gruplar arasında farklı yanıtlara neden olabileceğini göstermektedir. Glutamaterjik hipofonksiyonu oluşturmak için en çok kullanılan yöntemlerden biri NMDA reseptör antagonisti olan MK-801 ile ÖUAİ değerlerinde bozulma oluşturulması modelidir. Yapılan çalışmalarda MK- 39 801’in, farklı türdeki sıçanlar ve farelerde farklı dozlarda ÖUAİ’ nu bozucu etki oluşturduğu ve bu bozucu etkinin tipik ve atipik antipsikotiklerle geri döndürüldüğü gösterilmiştir (77, 78). Çalışmamızda MK-801’ in ne düşük dozu (0,05 mg/kg) ne de yüksek dozu (0,15 mg/kg) düşük gruba bir etki oluşturmazken, sadece yüksek dozu yüksek inhibisyonlu grupta inhibisyonu düşürücü etki gösterdi. Hitzemann (2008) selektif üretimle yetiştirilen birçok fare türüyle yaptığı çalışmada, fareleri ÖUAİ değerlerine göre yüksek ve düşük inhibisyonlu olarak gruplamış ve MK-801’in ÖUAİ değerleri üzerine olan etkisinin gruplar arasında anlamlı farklılığın olmadığını göstermiştir; ancak bu sonucu NMDA reseptör yoğunluğuna bağlamıştır (65). Bizim çalışmamızda MK-801’in düşük inhibisyonlu grupta ÖUAİ değerlerinde herhangi bir etki göstermeyip, yüksek inhibisyonlu grupta bozucu etki göstermesinin muhtemel sebebinin, zaten bozuk olan ÖUAİ fonksiyonun daha fazla bozulamaması olabilir. Düşük gruptaki bozukluğun dopaminerjik sistem üstünde mi yoksa glutamaterjik sistem üzerinde mi ya da her ikisinde mi olduğu açık değildir. Bunun açıklanabilmesi için ileri ve detaylı çalışma yapılmasına ihtiyaç vardır. Yüksek gruptaki anlamlı azalmanın aslında beklenilen bir sonuç olduğu düşünülebilir. Yüksek grubun ÖUAİ fonksiyonu iyi olarak gerçekleştirildiğinden, MK-801’in muhtemelen yukarıda bahsetmiş olduğumuz mezolimbik dopaminerjik hiperaktiviteye bağlı olarak bu grubun ÖUAİ değerlerini anlamlı olarak bozmaktadır. Glutamaterjik sistemdeki NMDA hipofonksiyonunun şizofrenide görülen pozitif, negatif, kognitif ve affektif semptomlara neden olduğu düşünülmektedir (79). Bu da şizofrenide NMDA reseptörlerini ve glutamaterjik sisteme etkili ilaçları tedavide önemli hedef noktalarından birisi haline getirmektedir (80, 81). Şizofrenideki kolinerjik sistem hipotezi ise son zamanlarda üzerinde en fazla çalışılan konulardandır. Tipik ya da atipik bir antipsikotiğin etkinliğini araştırmak için de ÖUAİ değerleri skopolaminle bozularak şizofreni modellemesi oluşturulmaktadır (82, 83). Yapılan çalışmalarda skopolaminle bozulan ÖUAİ değerleri, tipik antipsikotik olan haloperidolle düzeltilmiş ve dopaminerjik agonist olan apomorfin ile bozulan ÖUAİ değerleri de 40 muskarinik agonistle antagonize edildiği gösterilmiştir (84). Bu çalışmada, skopolamin düşük inhibisyonlu gruba herhangi bir etki göstermezken, yüksek inhibibisyonlu grupta ÖUAİ değerlerinde bozucu etki gösterdi. Bizim çalışmamıza paralel olarak, Maehara ve arkadaşları (2011) genetik olarak düşük ÖUAİ değerlerine sahip DBA/2 türü farelerle çalışma yapmış ve bu çalışmada skopolaminin ÖUAİ değerlerinde anlamlı bir bozucu etki oluşturmadığını göstermiştir (59). Bunun muhtemel sebebi zaten bozuk olan ÖUAİ fonksiyonun daha fazla bozulamaması olabilir. Ancak, gerek Maehara ve arkadaşlarının yaptığı çalışma gerekse bizim çalışmamızdaki düşük gruptaki bozukluğun dopaminerjik sistem üstünde mi yoksa kolinerjik sistem üzerinde mi ya da her ikisinde mi olduğu açık değildir. Bunun açıklanabilmesi için ileri ve detaylı çalışma yapılmasına ihtiyaç vardır. Nikotinin ÖUAİ değerlerini yükseltici ve şizofrenideki kognitif fonksiyonları düzeltici etkisinin olduğuna dair çalışmalar olmasına rağmen (52, 85), çalışmamızda bu verilerden farklı bir bulgu elde edildi. Yaptığımız çalışmada nikotinin akut etkisi düşük inhibisyonlu grupta ÖUAİ değerlerinde hafif bir yükselmeye sebep oldu, ancak bu yükselme anlamlı bir düzelme olarak değerlendirilmedi. Yüksek inhibisyonlu grupta ise, nikotinin ÖUAİ değerlerini bozucu etkisi görüldü ve bu etki kronik uygulamalarda devam etti. Nikotinin ÖUAİ’nu bozucu etkisi psikostimulan özelliğininin bir göstergesi olarak yorumlandı. Tekrarlayan dozlarda nikotin verilmesi sonrasında ÖUAİ’daki bozulmanın devam etmesi ise psikostimulan etkinin kronik etkiye yanıtı olarak yorumlandı. Şizofreni hastalarında kafeinin sağlıklı bireylerden daha fazla tüketilmesinden dolayı, kafeinin şizofreni hastalığı üzerine olan etkilerini konu alan çalışmalar yapılmaktadır. Gruplama yapılmadan yapılan bir çalışmada kafeinin 10 mg/kg dozunun ÖUAİ değerleri üzerine olan herhangi bir etkisi olmadığı gösterilmiş (26, 27) olmasına rağmen bizim çalışmamızda 10 mg/kg dozundaki kafein düşük inhibisyonlu grupta yükseltici etki gösterirken, yüksek inhibisyonlu grupta düşürücü etki göstermiştir. Kafeinin ÖUAİ değerlerinde yaptığı bu düşürücü etki kafeinin kısa süreli psikostimulan etkisinin bir göstergesi olarak değerlendirilebilir. Ancak bu etkinin gerçek bir bozucu etki 41 olup olmadığını değerlendirmek için tekrarlayan dozlarda çalışmaların yapılması gerekmektedir. Çalışmamızda ‘düşük inhibisyonlu’ ve ‘yüksek inhibisyonlu’ gruptaki sıçanların striatum, hipokampüs ve frontal korteks bölgelerinde doku dopamin, DOPAC ve amino asit miktarı ölçümleri yapıldı ve gruplar arası karşılaştırması yapıldı. Striatum, hipokampüs ve korteks doku dopamin ve DOPAC miktarları bakımından gruplar arası bir farklılık bulunmadı. Peleg- Raibstein (64) yaptığı çalışmada düşük inhibisyonlu grupta prefrontal korteksde doku dopamin ve DOPAC düzeylerini yüksek inhibisyonlu gruptan anlamlı derecede daha yüksek bulmuştur. Bu anlamlılık, çalışmasında 100 adet sıçan ÖUAİ değerlerine göre sıralanmış ve uçlardaki hayvanlar alınmasına bağlı olabilir. Kayır’ın yaptığı çalışmada bizim çalışmamızın sonuçlarına paralel olarak striatum, hipokampüs ve korteks bölgesinde gruplar arası doku dopamin, serotonin ve noradrenalin konsantrasyonları bakımından bir farklılık bulamamış ve bu durumu, ön uyaran aracılı inhibisyon çalışmalarında nörokimyasal farkları ortaya koymada özellikle nukleus akkumbensin kullanılması gerektiği ancak bu yöntemle anatomik olarak bu bölgenin ayrılabilmesinin zor olduğu vurgulanmıştır (76). Ayrıca bazal koşullarda fark bulunamamış olmasına rağmen alkol yoksunluğu gibi beyinin oldukça şiddetli bir stres altında kalması durumunda korteks ve striatumda dopamin, hipokampusta ise serotonerjik sistemlerin düşük ve yüksek inhibisyonlu gruplarda farklı yönde etkilendiği gözlenmiştir (67). Nörokimyasal çalışmaların bir başka aşamasında, sıçanların beyin dokusunda striatum, hipokampüs ve frontal korteks bölgelerinde 15 farklı amino asit konsantrasyonlarına bakıldı. Düşük grupta frontal korteksde doku amino asit miktarları bakımından yüksek gruptan daha düşük miktarda bulundu ve bu düşüklük bazı amino asitlerde gruplar arasında anlamlı farklılık olarak değerlendirildi. Şizofrenideki amino asit miktarlarıyla ilişkili geçmişte yapılan çalışmaların bir çoğu genellikle plazma ve beyin omurilik sıvı miktarlarıyla çalışılmıştır. Daha çok glutamaterjik sistemle şizofreni arasındaki ilişkiden dolayı şizofrenide glutamat düzeylerini konu alan çalışmalar yapılmaktadır. Yapılan çalışmalarda şizofreni hastalarının beyin 42 omurilik sıvısında glutamat miktarı daha düşük olduğu gösterilmiştir (86). Çalışmamızın sonuçlarında frontal korteks ve hipokampüste doku glutamat düzeyleri düşük grupta daha düşük bulundu. Bu durum düşük inhibisyonlu grubun şizofreniye yatkınlığıyla ilişkili olabileceği olarak yorumlanabilir. Yine bir başka amino asit olan glisin miktarı şizofrenlerin serumlarında daha düşük miktarda bulunmuştur (87) ve biz de buna paralel olarak frontal korteksde düşük grupta glisini daha düşük miktarda bulduk. Bir başka önemli sonuç ise dopamin sentezi için gerekli olan tirozin, hipokampüs ve frontal korteksde düşük grupta daha düşük miktarda ölçülürken, striatumda daha yüksek ölçülmüştür. Belki de bu durum dopaminerjik hipotezin, korteksde dopaminerjik hipofonksiyonu, striatumda ise dopaminerjik hiperfonksiyonun bir göstergesi olarak yorumlanabilir. Sonuç olarak, bulgularımız sıçanların ÖUAİ değerlerine göre “düşük” ve “yüksek” inhibisyonlu olarak gruplara ayrılabildiğini ve bu grupların farmakolojik maddelere farklı yanıtlar verdiğini göstermiştir. Bunun dışında bulgularımız farmakolojik şizofreni modeli yanında, ÖUAİ değerlerine göre deneysel gruplandırma yaparak endofenotipik model oluşturmanın mümkün olduğunu göstermektedir. Bu model kullanılarak yeni geliştirilen bir molekülün veya ilacın antipsikotik etkileri değerlendirilebilir. 43 KAYNAKLAR 1. Powell SB, Weber M, Geyer MA. Genetic models of sensorimotor gating: relevance to neuropsychiatric disorders. Curr Top Behav Neurosci 2012; 12:251-318. 2. Geyer MA, Krebs-Thomson K, Braff DL, Swerdlow NR. Pharmacolojical studies of prepulse inhibition models of sensorimotor gating deficits in schizophrenia: a decade in review. Psychopharmacology 2001; 156 (2-3): 117-54. 3. Geyer MA, Swerdlow NR (eds). Current Protocols in Neuroscience. John Wiley & Sons, Inc.California 2005. 4. Uzbay IT. Şizofreni araştırmalarında kullanılan deneysel hayvan modelleri. Şizofreni – I, ME Ceylan, M Çetin (Eds), III. Baskı, İstanbul, Yerküre Tanıtım ve Yayıncılık Hizmetleri A.Ş. 2005; s. 147-67. 5. Gould TD, Gottesman II. Psychiatric endophenotypes and the development of valid animal models. Genes Brain Behav 2006; 5(2): 113-9. 6. Ishii R, Takahashi H, Kurimoto R, et al. Endophenotypes in schizophrenia: a review of electrophysiological studies. Seishin Shinkeigaku Zasshi 2012; 114(6):629-46. 7. Graham F. The more or less startling effects of weak prestimuli. Psychophysiology 1975; 12:238–248. 8. Braff DL, Geyer MA. Sensorimotor gating and schizophrenia: human and animal model studies. Arch Gen Psychiatry 1990; 47:181–188. 9. Uzbay T. Şizofreni tedavisinde yeni bir hedef agmatin ve poliamin sistemi: Derleme. Klinik Psikiyatri 2009; 12:188-196. 10. Braff D, Stone C, Callaway E, Geyer M, Glick I, Bali L. Prestimulus effects on human startle reflex in normals and schizophrenics. Psychophysiology 1978; 15:339–343. 11. Swerdlow NR, Paulsen J, Braff DL, Butters N, Geyer MA, Swenson MR. Impaired prepulse inhibition of acoustic and tactile startle response in patients with Huntington's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry 1995; 58:192–200. 12. Castellanos FX, Fine EJ, Kaysen D, Marsh WL, Rapoport JL, Hallet M. Sensorimotor gating in boys with Tourette's syndrome and ADHD: preliminary results. Biol Psychiatry 1996; 39:33–41. 13. Swerdlow NR, Benbow CH, Zisook S, Geyer MA, Braff DL. A preliminary assessment of sensorimotor gating in patients with obsessive compulsive disorder. Biol Psychiatry 1993; 33:298–301. 14. Braff DL, Geyer MA, Swerdlow NR. Human studies of prepulse inhibition of startle: normal subjects, patient groups, and pharmacological studies. Psychopharmacology 2001; 156:234–258. 15. Swerdlow NR, Weber M, Qu Y, Light GA, Braff DL. Realistic expectations of prepulse inhibition in translational models for schzophr enia research. Psychopharmacology (Berl) 2008; 199(3):331-88. 44 16. Swerdlow NR, Braff DL, Geyer MA, Koob GF. Central dopamine hyperactivity in rats mimics abnormal acoustic startle response in schizophrenics. Biol Psychiatry 1986; 21(1):23-33. 17. Mansbach RS, Geyer MA, Braff DL. Dopaminergic stimulation disrupts sensorimotor gating in the rat. Psychopharmacology (Berl) 1988; 94(4) :507-14. 18. Mansbach RS, Braff DL, Geyer MA. Prepulse inhibition of the acoustic startle response is disrupted by methylenedioxyamphetamine (MDEA) in the rat. Eur J Pharmacol 1989; 167(1):49-55. 19. Rigdon GC, Weatherspoon JK. 5-Hydroxytryptamine 1a receptor agonists block prepulse inhibition of acoustic startle reflex. J Pharmacol Exp Ther 1992; 263(2):486-93. 20. Mansbach RS, Geyer MA. Effects of phencyclidine and phencyclidine biologs on sensorimotor gating in the rat. Neuropsychopharmacology 1989; 2(4):299-308. 21. Powchik P, Davidson M, Haroutunian V, et al. Postmortem studies in schizophrenia. Schizophr Bull 1998; 24(3):325-41. 22. Thomsen M, Wess J, Fulton BS, Fink-Jensen A, Caine SB. Modulation of prepulse inhibition through both M(1) and M (4) muscarinic receptors in mice. Psychopharmacology (Berl) 2010; 208(3):401-16. 23. Ukai M, Okuda A, Mamiya T. Effects of anticholinergic drugs selective for muscarinic receptor subtypes on prepulse inhibition in mice. Eur J Pharmacol 2004; 492(2-3):183-7. 24. Barak S, Weiner I. Towards an animal model of an antipsychotic drug- resistant cognitive impairment in schizophrenia: scopolamine induces abnormally persistent latent inhibition, which can be reversed by cognitive enhancers but not by antipsychotic drugs. Int J Neuropsychopharmacol 2009; 12(2):227-41. 25. Jones CK, Shannon HE. Muscarinic cholinergic modulation of prepulse inhibition of the acoustic startle reflex. J Pharmacol Exp Ther 2000; 294(3):1017-23. 26. Bakshi VP, Geyer MA, Taaid N, Swerdlow NR. A comparison of the effects of amphetamine, strychnine and caffeine on prepulse inhibition and latent inhibition. Behav Pharmacol 1995; 6(8):801-809. 27. Swerdlow NR, Eastvold A, Gerbranda T et al. Effects of caffeine on sensorimotor gating of the startle reflex in normal control subjects: impact of caffeine intake and withdrawal. Psychopharmacology (Berl) 2000; 151(4):368-78. 28. Köroğlu E, Güleç C (eds). Psikiyatri temel kitabı. Hekimler Yayın Birliği, Ankara. 2007. 29. Stahl SM. Stalhl’ın temel psikofarmakolojisi çev: İ.Tayfun Uzbay. 3.baskı, İstanbul Tıp Kitabevi, 2012. 30. Saha S, Chant D, McGrath J. Meta-analyses of the incidence and prevalence of schizophrenia: conceptual and methodological issues. Int J Methods Psychiatr Res 2008; 17(1):55-61. 31. Saha S, Chant D, Welham J, McGrath J. A systematic review of the prevalence of schizophrenia. PLoS Med 2005; 2(5):141. 45 32. Binbay T, Ulaş H, Elbi H, Alptekin K. Türkiye’de psikoz epidemiyolojisi: Yaygınlık tahminleri ve başvuru oranları üzerine sistematik bir gözden geçirme. Türk Psikiyatri Dergisi 2011; 22(1):40-52. 33. Abi-Dargham A, Mawlawi O, Lombardo I, et al. Prefrontal dopamine D1 receptors and working memory in schizophrenia. J Neurosci 2002; 22(9):3708-19. 34. Faludi G, Dome P, Lazary J. Origins and perspectives of schizophreni a research. Neuropsychopharmacol Hung 2011; 13(4):185-92. 35. Rubeša G, Gudelj L, Kubinska N. Etiology of schizophrenia and therapeutic options. Psychiatr Danub 2011; 23(3):308-15. 36. Lindenmayer JP. New pharmacotherapeutic modalities for negative symptoms in psychosis. Acta Psychiatr Scand Suppl 1995; 388:15-9. 37. Abi-Dargham A. Do we still believe in the dopamine hypothesis? New data bring new evidence. Int J Neuropsychopharmacol 2004; Suppl 1:S1-5. 38. Swerdlow NR, Stephany N, Wasserman LC, Talledo J, Shoemaker J, Auerbach PP. Amphetamine effects on prepulse inhibition across- species: replication and parametric extension. Neuropsychopharmacology 2003; 28(4):640-50. 39. Luby ED, Cohen BD, Rosenbaum G, Gottlieb JS, Kelley R. Study of a new schizophrenomimetic drug; sernyl. AMA Arch Neurol Psychiatry 1959; 81(3):363-9. 40. Garey RE. PCP (phencyclidine): an update. J Psychedelic Drugs 1979; 11(4):265-75. 41. Mansbach RS, Geyer MA. Parametric determinants in pre-stimulus modification of acoustic startle: interaction with ketamine. Psychopharmacology (Berl) 1991; 105(2):162-8. 42. Vollenweider FX, Vontobel P, Oye I, Hell D, Leenders KL. Effects of (S)-ketamine on striatal dopamine: a [11C]raclopride PET study of a model psychosis in humans. J Psychiatr Res 2000; 34(1):35-43. 43. Uzun Ö. Şizofreni: Farmakolojik Tedavi Kılavuzu, İstanbul; 2008. 44. Mandel RJ, Chen AD, Connor DJ, Thal LJ. Continuous physostigmine infusion in rats with excitotoxic lesions of the nucleus basalis magnocellularis: effects on performance in the water maze task and cortical cholinergic markers. J Pharmacol Exp Ther 1989; 251(2): 612- 9. 45. Winkler J, Suhr S, Gage F, Thal L, Fisher L. Essential role of neocortical asetylcholine in spatial memory. Nature 1995; 375:484– 487. 46. Guan ZZ, Zhang X, Blennow K, Nordberg A. Decreased protein level of nicotinic receptor alpha7 subunit in the frontal cortex from schizophrenic brain. Neuroreport 1999; 10(8):1779-82. 47. Powchik P, Davidson M, Haroutunian V, Gabriel SM, Purohit DP, Perl DP, Harvey PD, Davis KL. Postmortem studies in schizophrenia. Schizophr Bull 1998; 24(3):325-41. 48. Raedler TJ, Knable MB, Jones DW et al. In vivo determination of muscarinic acetylcholine receptor availability in schizophrenia. Am J Psychiatry 2003; 160(1):118-27. 46 49. Barak S, Weiner I. Towards an animal model of an antipsychotic drug- resistant cognitive impairment in schizophrenia: scopolamine induces abnormally persistent latent inhibition, which can be reversed by cognitive enhancers but not by antipsychotic drugs. Int J Neuropsychopharmacol 2009; 12(2):227-41. 50. Friedman JI. Cholinergic targets for cognitive enhancement in schizophrenia: focus on cholinesterase inhibitors and muscarinic agonists. Psychopharmacology (Berl) 2004; 174(1):45-53. 51. Mitchell ES, Neumaier JF. 5-HT6 receptor antagonist reversal of emotional learning and prepulse inhibition deficits induced by apomorphine or scopolamine. Pharmacol Biochem Behav 2008; 88(3):291-8. 52. Postma P, Gray JA, Sharma T et al. A behavioural and functional neuroimaging investigation into the effects of nicotine on sensorimotor gating in healthy subjects and persons with schizophrenia. Psychopharmacology (Berl) 2006; 184(3-4):589-99. 53. Kayır H, Uzbay T. Santral Adenozinerjik Sistem ve Klinik Önemi. Klinik Psikofarmakoloji Bülteni 2004; 14:159-167. 54. Akhondzadeh S, Shasavand E, Jamilian H, Shabestari O, Kamalipour A. Dipyridamole in the treatment of schizophrenia: adenosine dopamin e receptor interactions. J Clin Pharm Ther 2000; 25(2):131-7. 55. Kurumaji A, Toru M. An increase in [3H] CGS21680 binding in the striatum of postmortem brains of chronic schizophrenics. Brain Res 1998; 808(2):320-3. 56. Lara DR, Souza DO. Schizophrenia: a purinergic hypothesis. Med Hypotheses 2000; 54(2):157-66. 57. Lucas PB, Pickar D, Kelsoe J, Rapaport M, Pato C, Hommer D. Effects of the acute administration of caffeine in patients with schizophrenia. Biol Psychiatry 1990; 28(1):35-40. 58. Maekawa M, Takashima N, Matsumata M et al. Arachidonic acid drives postnatal neurogenesis and elicits a beneficial effect on prepulse inhibition, a biological trait of psychiatric illnesses. PLoS One 2009; 4(4):e5085. 59. Maehara S, Hikichi H, Ohta H. Behavioral effects of N- desmethylclozapine on locomotor activity and sensorimotor gating function in mice-Possible involvement of muscarinic receptors. Brain Res 2011; 1418:111-9. 60. Dieckmann M, Freudenberg F, Klein S, Koch M, Schwabe K. Disturbed social behavior and motivation in rats selectively bred for deficient sensorimotor gating. Schizophr Res 2007; 97(1-3):250-3. 61. Acheson DT, Stein MB, Paulus MP, Geyer MA, Risbrough VB. The effect of pregabalin on sensorimotor gating in 'low' gating humans and mice. Neuropharmacology 2012; 63(3):480-5. 62. H Kayır, KG Ulusoy, G Göktalay. Low Baseline Prepulse Inhibition Predicts Reduced Social Interaction in Rats. Güncel Psikiyatri ve Psikonörofarmakoloji 2011; 1(3):17-21. 47 63. Feifel D. Individual differences in prepulse inhibition of startle as a measure of individual dopamine function. Behav Neurosci 1999; 113(5):1020-9. 64. Peleg Raibstein D, Hauser J, Lopez LH et al.Baseline prepulse inhibiti on expression predicts the propensity of developing sensitization to the motor stimulant effects of amphetamine in C57BL/6 mice. Psychopharmacology (Berl) 2012. [Epub ahead of print] 65. Hitzemann R, Malmanger B, Belknap J, Darakjian P, McWeeney S. Short-term selective breeding for high and low prepulse inhibition of the acoustic startle response; pharmacological characterization and QTL mapping in the selected lines. Pharmacol Biochem Behav 2008;9 0(4):525-33. 66. Swerdlow NR, van Bergeijk DP, Bergsma F, Weber E, Talledo J. The effects of memantine on prepulse inhibition. Neuropsychopharmacolog 2009; 34(7):1854-64. 67. Kayir H, Yavuz O, Goktalay G, Yildirim M, Uzbay T. The relationship between baseline prepulse inhibition levels and ethanol withdrawal severity in rats. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2010; 34(8): 1507-14. 68. Kayir H, Goktalay G, Yavuz O, Uzbay TI. Impact of baseline prepulse inhibition on nicotine-induced locomotor sensitization in rats. Behav Brain Res 2011; 216(1):275-80. 69. Holstein DH, Csomor PA, Geyer MA, Huber T, Brugger N, Studerus E, Vollenweider FX. The effects of sertindole on sensory gating, sensorimotor gating, and cognition in healthy volunteers. J Psychopharmacol 2011; 25(12):1600-13. 70. Swerdlow NR, Talledo J, Sutherland AN, Nagy D, Shoemaker JM. Antipsychotic effects on prepulse inhibition in normal 'low gating' humans and rats. Neuropsychopharmacology 2006; 31(9):2011-21. 71. Vollenweider FX, Barro M, Csomor PA, Feldon J. Clozapine enhances prepulse inhibition in healthy humans with low but not with high prepulse inhibition levels. Biol Psychiatry 2006; 60(6):597-603. 72. Gürsoy M, Büyükuysal RL. Resveratrol protects rat striatal slices against anoxia induced dopamine release. Neurochem Res 2008; 3(9):1838-44. 73. Büyükuysal RL. Ischemia and reoxygenation induced amino acid release release and tissue damage in the slices of rat corpus striatum. Amino Acids 2004; 27(1):57-67. 74. McCaughran J Jr, Mahjubi E, Decena E, Hitzemann R. Genetics, haloperidol-induced catalepsy and haloperidol-induced changes in acoustic startleand prepulse inhibition.Psychopharmacology (Berl) 1997; 134(2):131-9. 75. Weiss IC, Feldon J. Environmental animal models for sensorimotor gating deficiencies in schizophrenia: a review. Psychopharmacology (Berl) 2001; 156(2-3):305-26. 76. Kayır H. Deneysel şizofreni ile alkol ve nikotin bağımlılığı arasındaki ilişkinin nöropsikofarmakolojik temellerinin araştırılması (Doktora tezi) Ankara, Gülhane Askeri Tıp Akademisi; 2007. 48 77. Bubeníková V, Votava M, Horácek J, Pálenícek T, Dockery C. The effect of zotepine, risperidone, clozapine and olanzapine on MK- 801 disrupted sensorimotor gating. Pharmacol Biochem Behav 2005; 80(4):591-6. 78. Bast T, Zhang W, Feldon J, White IM. Effects of MK801 and neuroleptics on prepulse inhibition: re examination in two strains of rat. Pharmacol Biochem Behav 2000; 67(3):647-58. 79. Javitt DC. Glutamate and schizophrenia: phencyclidine, N-methyl-D- aspartate receptors, and dopamine-glutamate interactions. Int Rev Neurobiol 2007; 78:69-108. 80. Uzbay İT. Şizofreni Tedavisinde Yeni Farmakolojik Yaklaşımlar. Türk Psikiyatri Dergisi 2009; 20(2):175-182. 81. Moghaddam B, Javitt D. FFrom revolution to evolution: the glutamate hypothesis of schizophrenia and its implication for treatment. Neuropsychopharmacology 2012; 37(1):4-15. 82. Singer P, Yee BK. Reversal of scopolamine-induced disruption of prepulse inhibition by clozapine in mice. Pharmacol Biochem Behav 2012; 101(1):107-14. 83. Koda K, Ago Y, Yano K, et al. Involvement of decreased muscarinic receptor function in prepulse inhibition deficits in mice reared in social isolation. Br J Pharmacol 2011; 162(3):763-72. 84. Jones CK, Eberle EL, Shaw DB, McKinzie DL, Shannon HE. Pharmacologic interactions between the muscarinic cholinergic and dopaminergic systems in the modulation of prepulse inhibition in rats. J Pharmacol Exp Ther 2005; 312(3):1055-63. 85. Acri JB, Morse DE, Popke EJ, Grunberg NE. Nicotine increases sensory gating measured as inhibition of the acoustic startle reflex in rats. Psychopharmacology (Berl) 1994; 114(2):369-74. 86. Kornhuber HH, Kornhuber J, Kim JS, Kornhuber ME [A biochemical theory of schizophrenia]. [Article in German]. Nervenarzt 1984; 55(11): 602-6. 87. Hons J, Zirko R, Ulrychova M et al. Glycine serum level in schizophrenia: relation to negative symptoms. Psychiatry Res 2010; 176(2-3):103-8. 49 TEŞEKKÜR Uzmanlık eğitimim boyunca bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım ve tezimin hazırlanmasında önemli katkılarda bulunan tez danışmanım Sayın Doç. Dr. Gökhan GÖKTALAY’a; Uzmanlık eğitimimde ve tez çalışmalarımda destek ve bilgilerini benden esirgemeyen başta Prof. Dr. R. Levent BÜYÜKUYSAL olmak üzere değerli Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı öğretim üyeleri Prof. Dr. Vahide SAVCI, Prof. Dr. M.Sibel GÜRÜN, Prof. Dr. Sinan ÇAVUN, Doç. Dr. Mehmet CANSEV ve Doç. Dr. M. Sertaç YILMAZ’a; Birlikte çalışmaktan keyif aldığım asistan arkadaşlarım Dr. Fulya ORHAN ve Dr. Hasret ÖZBÖLÜK’e, Kimyager Sami AYDIN’a, yüksek lisans ve doktora öğrencilerine; Tezimin istatistiksel analizlerini yapan ve bana manevi desteğini esirgemeyen Öğr. Gör. M. Çağatay BÜYÜKUYSAL’a; Hayatım boyunca her türlü maddi manevi desteklerini benden esirgemeyen fedakar anne babama ve değerli ablalarıma sonsuz teşekkürlerimi sunuyorum. Bu çalışma Uludağ Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) tarafından desteklenmiştir. Proje No: T-2008/4. 50 ÖZGEÇMİŞ 1983 Bursa doğumluyum. İlköğrenimimi Karacabey Atatürk İlkokulu’nda, orta ve lise öğrenimimi ise Karacabey Anadolu Lisesi’nde aldım. 2001-2007 yılları arasında Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde eğitim alıp, tıp doktoru ünvanını aldım. Ekim 2007- Aralık 2007 tarihleri arasında Tunceli Mazgirt İlçe Hastanesi’nde mecburi hizmette görev aldım. Aralık 2007- Haziran 2008 tarihleri arasında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Acil Tıp Anabilim Dalı’nda araştırma görevlisi olarak çalıştım. 20 Kasım 2008 tarihinde Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı’nda araştırma görevlisi olarak çalışmaya başladım. 51