STZ ile uyarılmış diyabetik sıçanlarda hipokampüs ve öğrenme üzerine krokinin etkileri

Diyabette kronik hiperglisemi nörolojik komplikasyonlara yol açmaktadır. Diyabetik hastalarda bilişsel bozuklukların olduğu ve antihiperglisemik ilaçların hafıza sorunları üzerine olumlu etkisi olduğu bildirilmiştir. Safran ve bileşenlerinden olan krokinin antioksidan, antiinflamatuvar, hafıza ve öğrenme geliştirici, Antidiyabetiketkilerinin olduğu bildirilmektedir. STZ ile uyarılan diyabette bilişsel bozukluklar, hipokampüse bağlı davranışsal görevler, uzamsal hafızada bozulmalar oluşmaktadır. Krokinin diyabetle ilişkili hafıza bozukluklarında oksidatif stresi azaltarak bilişsel işlevleri geliştirdiği bildirilmektedir. Çalışmamızda STZ ile oluşturulan diyabet modelinde krokin uygulamasının olası hafıza bozuklukları üzerine olan etkilerini ve hipokampüsün ilgili kısımlarını nasıl etkilediğini araştırmayı amaçladık. Yetişkin 44 adet erkek Wistar albino sıçanlar; Kontrol (%0.9 FTS), Diyabet (tek doz 65 mg/kg STZ), Krokin (50 mg/kg), Tedavi (tek doz 65 mg/kg STZ, 50 mg/kg krokin) olmak üzere dört gruba ayrıldı. Düzenli olarak hayvanların kan glikoz düzeyleri ve ağırlıkları ölçüldü. STZ enjeksiyonunun 4. gününden itibaren 21 gün boyunca madde uygulamaları yapıldı. Diyabette oluşan kısa ile uzun süreli hafıza değişikliklerini belirlemek için pasif sakınma testi yapılarak sonrasında deney sonlandırıldı. Biyokimyasal çalışmalarda 7; histolojik ve immünohistokimyasal çalışmalarda 4 hayvanın hipokampüsü kullanıldı. Hipokampüs ve kan örneklerinde süper oksit dismutaz (SOD), insülin düzeyi, öğrenme ve hafıza için beyin türevli nörotrofik faktör (BDNF), nöronal nüklearantijen (NeuN), inflamatuar süreçlerde önemli olan tümör nekrozis faktör-alfa (TNF-α), apoptotik yolakla ilgili olarak sitokrom-c düzeyi biyokimyasal yöntemle ölçüldü. Histolojik olarak hipokampüs dokusu Nissl boyama yöntemiyle incelendi ve immunohistokimyasal olarak NeuN anlatımı incelenerek H-Skor yöntemiyle gruplar arası dağılımları hipokampüsün alt bölümleri olan CA1, CA3 ve dentat girus (DG) için belirlendi. Çalışmamızda diyabetik sıçanlara yirmi bir gün süresince krokin (50 mg/kg) uygulaması sonucunda 15. gün ve 25. günde ölçülen glikoz değerlerinin, diyabetik hayvanların glikoz değerlerine göre anlamlı olarak azalmış olması krokinin hipoglisemik etkilerini desteklemektedir. Deney sonunda, hayvanların ağırlıkları kontrol ve krokin gruplarında artarken; diyabet ve tedavi gruplarında diyabete bağlı olarak azalmıştır. 21 gün süren krokin uygulamasıyla diyabetik hayvanlarda kilo kaybının diyabet grubuna göre daha az olduğu belirlenmiştir. Pasif sakınma testi sonuçlarımızda 21 gün süreyle 50 mg/kg uygulanan krokin latans sürelerinde istatistiksel olarak anlamlı olmayan bir artışa yol açmıştır ancak bu durum kısa ve uzun süreli hafıza üzerine anlamlı etkisinin olmadığını düşündürmektedir. Diyabet ve tedavi gruplarında plazma insülin düzeylerinin kontrol grubuna göre anlamlı derecede azaldığı belirlenmiştir. Bu bulgu STZ ile tip 1 diyabet modeli oluşturduğumuzu doğrulamaktadır. Bunun yanı sıra biyokimyasal bulgularımızda BDNF ve NeuN düzeyleri plazma ve hipokampüs dokusunda bir farklılık göstermemiştir. Öğrenmede etkili olan bu moleküllerin translasyonunun etkilenmesi için daha uzun süre gerekmektedir. Çalışmamızda diyabetin 25 gün sürmesinden dolayı hipokampüs insülin, BDNF ve NeuN düzeylerinin etkilenmediğini düşündürmektedir. Hipokampüs doku homojenatı örneklerinde sadece krokin grubunda SOD düzeyinin kontrol grubuna göre anlamlı olarak arttığı belirlenmiştir. Diyabetik sıçanlara 50 mg/kg krokin uygulamasının hipokampüs homojenatı ve plazma örneklerimizde krokin grubundaki SOD düzeylerini arttırdığı gösterilmiştir. Krokin grubunun plazma ve homojenat örneklerinde SOD düzeyinin artması, krokinin antioksidan özelliğiyle gerçekleşmiş olabileceğini göstermektedir. Çalışmamızda hipokampüs doku homojenatı örneklerinde diyabet oluşturulduktan sonra 21 gün süreyle 50 mg/kg krokin uygulanan tedavi grubunun TNF-α düzeylerinin diyabet grubuna göre azaldığı belirlenmiştir. Krokin uygulaması tedavi grubunda TNF- α'yı azaltırken plazma TNF- α düzeyini arttırmıştır. Krokinin yapmış olduğu bu etki farklı fizyolojik koşullar altında farklı etki yapabildiğini düşündürmektedir. Histolojik incelemelerimizde diyabet grubuna ait CA1, CA3 ve DG bölgesindeki kesitlerde nöron kaybı ve nöronal değişiklikler gözlenmiştir. Dejenere nöronlar, koyu boyananve büzülen sitoplazmaları ile ayırt edilmiştir. Diyabet grubundaki CA1, CA3 ve DG bölgelerindeki dejenere nöron yüzdesinin kontrol grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı derecede arttığı tespit edilmişir. Bu histolojik bulgularımız diyabetle birlikte gelişen yapısal bozukluğu desteklemektedir. Ayrıca diyabetik sıçanlara uygulanan krokinin sadece hipokampüsün DG bölgesindeki dejenere nöron yüzdesini diyabet grubuna göre anlamlı olarak azalttığı tespit edilmiştir. İmmunohistokimyasal olarak incelediğimiz hipokampüs dokusunda diyabetik sıçanların sadece CA1 bölgesinde azalan NeuN anlatımını krokin uygulamasının arttırdığını göstermiştir. Krokinin bu etkisini sadece CA1 bölümünde gösterdiği, ilginç olarak krokin grubunun hipokampüsününCA3 bölgesinde NeuN anlatımını azalttığı gösterilmiştir. Sonuç olarak, diyabetik sıçanlara 50 mg/kg/ip olarak krokin uygulaması antidiyabetik etkisinin olduğu ve kilo kaybını azaltıcı etkilerinin olduğu teyit edilmiş oldu. Hafıza üzerine etkisinin olmaması diyabet süresine bağlı olarak gerçekleşmiş olabilir, çünkü hipokampüs homojenatlarında insülin ve sitokrom-c seviyeleri, BDNF, NeuN bakımından anlamlı bir farklılık belirlenmedi. İlginç olarak tek başına krokin uygulanması plazma ve hipokampüs SOD düzeyleri ile plazma TNF-α düzeyini arttırıcı etki göstermiştir. Sadece krokin uygulanan grupların hipokampüslerinin CA1, CA3 ve DG bölümlerinde dejenere hücre yüzdelerinin arttığı belirlenmiştir. Ayrııca krokin, CA1 bölgesinde NeuN anlatımlarını azaltıcı etki gösterirken CA3 bölgesinde NeuN anlatımlarını azaltıcı etki göstermiştir. Hipokampüs dokusunda krokinin daha belirgin olası etkilerinin görülebilmesi için daha uzun süreli diyabet modelinde farklı dozlarda krokin uygulamaları içeren çalışmalar yapılabilir.