Age and gender alter synaptic proteins in zebrafish (Danio rerio) models of normal and delayed aging

Normal yaşlanmayla birlikte; epizodik hafıza, bölünmüş dikkat ve yürütme işlevleri de dahil olmak üzere bilişsel işlevlerin bazı belirli alanlarında bilişsel gerileme gözlenmektedir. Normal yaşlanma, büyük çaplı ve anlamlı nöronal kayıpla ve sinaps kaybıyla ilişkili değildir, ancak, gen ekspresyon motiflerinde, protein homeostazında, mitokondriyal dinamiklerde ortaya çıkan küçük moleküler değişiklikler ve kolinerjik sistem hipofonksiyonu yaşlanmaya bağlı bilişsel gerilemeyi fizyolojik düzlemde açıklayıcı role sahiptirler. Buna ek olarak, dişi ve erkeklerde yaşlanmanın fizyolojik ve bilişsel integriteye olan etkilerinin farklılık gösterdiği belirtilmiştir. Sinaptik integrite elementlerini analiz ederek, yaşlanmaya bağlı bilişsel gerileme ve küçük moleküler değişiklikler arasında daha doğrudan ilişkiler kurulabilir. Post-sinaptik 95 (PSD-95), gefirin (GEP) ve sinaptofizin (SYP) anahtar sinaptik proteinlerdir ve sırasıyla eksitatör post-sinaptik, inhibitör post-sinaptik ve pre-sinaptik integritelerin göstergeleri olarak atfedilebilirler. Bu proteinler nöral hücrelerin indüksiyon kapasitelerini değiştirerek öğrenme ve hafıza gibi bilişsel işlevlere etki edebilirler. Bu çalışmanın ilk amacı yaş ve cinsiyetin PSD-95, GEP ve SYP'nin protein ekspresyonu düzeyleri üzerindeki etkilerini genç, orta-yaşlı ve yaşlı, dişi ve erkek zebrabalığı kohortlarında göstermektir. Bulgularda, PSD-95 ve SYP düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı cinsiyet yaş etkileşimi gözlemlenmiştir. PSD-95 ve SYP düzeylerinin dişi gruplarda artan yaşla birlite seviyelerinin korunduğu ve arttığı gözlemlenirken, erkek gruplarda PSD-95 ve SYP ekspresyon seviyeleri yaşlanmayla birlikte azalma eğilimi göstermektedir. Çalışmanın ikinci amacı, kolinerjik hipofonksiyonun iyileştirilmesinin, yaşlanmaya bağlı protein ekspresyonu değişiklikleri üzerinde faydalı etkileri olup olmadığını araştırmak ve olası cinsel dimorfik farklılıkları kontrol etmektir. Bu amaçla, düşük asetilkolinesteraz seviyesine sahip olan dişi-erkek yaşlı mutant hattı (ache), dişi-erkek yaşlı yabanıl-tip zebrabalığı grupları ile karşılaştırıldı. Bulgularda, yaşlı ache mutantlarında yaşlı yabanıl–tip kontrol grubuna nazaran ,SYP ve GEP'in ekspresyon düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlemlenmiştir. SYP ekspresyon seviyelerinin, dişi-yaşlı ache mutant grubunda diğer gruplara kıyasla daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Bu çalışma yaşlanma bağlamında cinsiyetin etkilerin ve cinsel dimorfik farklılıkların önemini vurgulanmaktadır. Kolinerjik manipülasyonlar, yaşla ilişkili bilişsel gerilemeye olası katkılar sağlayabilecek yaşa bağlı sinaptik değişikliklerin etkilerini hafifletmek için umut verici bir hedef olabilir.