Effects of aging on gene expression levels of inflammatory, cytoskeletal and microglial markers in the brain using the zebra fish (Danio rerio) model organism

Yaşa bağlı bilişsel gerileme, yaşlı nüfusun sosyalleşme ve bağımsız olma yeteneklerini sınırlar. Doğru tedavi yöntemleri geliştirebilmek için ise sağlıklı yaşlanma incelenmelidir. Sağlıklı beyin yaşlanmasına odaklanan önceki çalışmalar, anormal mikroglial aktivasyonun gözlemlendiğini ortaya koymuştur. Hücre iskeletinde yaşlanmaya bağlı değişikliler yaşan mikroglianın haraket kapasitesinde kısmi bir azalma gerçekleşir ve bu da çevresel sinyallere yanıt verme yeteneğinin azalmasına sebep olur. Böylece mikrogliada inflamasyona daha yatkın bir fenotip gözlenir. Bu şekilde aktive olan mikroglia, beyinde önceden kurulmuş olan homeostazın bozulmasına sebep olur ve bu bozulmaların ise yaşlanma sırasında yaşanan bilişsel gerilemenin altında yatan neden olduğu düşünülmektedir. Beyindeki yaşlanma sırasındaki bu değişiklikleri anlamak için hücre iskeleti, mikroglial ve inflamasyon ile ilgili belirteçler hem in siliko hem de in vivo yaklaşımlar kullanılarak araştırıldı. Farelerde hipokampus ve tüm beyin üzerinde yapılan in siliko analizler, aktin hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesinde (Arpc1b), nörogenezde (Erbb4) ve proinflamatuar ile ilişkili yolaklarda (Il1b, P2x7r, Elf2b) yer alan genlerin farklı yaş, cinsiyet ve dokular arasında, ifade seviyelerinin istatistiksel olarak anlamlı bir fark gösterdiğini ortaya çıkardı. Öte yandan, mikroglial (Coro1a ve Aif1) ve anti-inflamatuar belirteçlerde (Tgfb1 ve Il10) istatistiksel olarak anlamlı bir ifade farkı gözlenmedi. Bu sonuçları in vivo yaklaşım ile doğrulamak için, genç ve yaşlı zebra balığı beyinleri üzerinde kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) gerçekleştirildi. Sonuçlara göre, genç ve yaşlı beyinler arasında marjinal olarak anlamlı farklılık gösteren sadece iki gen vardı: arpc1b ve p2x7r. Bu sonuçlar toplu olarak 1) genel mikroglia popülasyonunun yaşlanma sırasında değişmediği, 2) beynin pro- ve anti-inflamatuar sitokinler ve 3) nörogenez açısından dengesizlikler göstermediği anlamına gelebilir. Ayrıca, arpc1b ve p2x7r genlerinde gözlenen anlamlı değişiklikler, hücrelerin doğru işleyişinde, hücre iskeletinin ve inflamasyonla ilişkili yolların önemini göstermiştir. Bu nedenle, bu çalışma, in siliko analizlerinin, in vivo deneylerin güvenilir göstergeleri olduğunu, zebra balıklarının gerontolojik bir model olarak kullanılabileceğini ve hareketli hücrelerde hücre iskeletinin önemini gösterdi. Ancak, açıklanan bu ilişkileri daha iyi anlayabilmek için, bu genlerin protein seviyeleri hakkında daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.