Anahtar Kelimeler: Duyu eşiği, Elektriksel uyarım
Determining electrical perceptual threshold in healthy volunteers
OBJECTIVES: The main purpose of this preliminary study is to use homemade electrical stimulator with a new
parameter set to investigate electrical perceptual threshold (EPT) on healthy volunteers.
MATERIALS & METHODS: 20 healthy volunteers, 10 female and 10 male, aged 23 to 49 participated in this
study. Constant current was applied on the right or left dorsal hand via 2 self-adhesive disposable electrodes to
determine electrical perceptual threshold. Stimulation parameters were set before each test (frequency 300
Hz, pulse duration 100 mics, stimulation duration 470 ms). Stimulation (current) intensity was gradually
increased to the level of first sensation starting from zero mA. The lowest current intensity at which participant
reported sensation and felt %100 of stimuli was recorded as electrical perceptual threshold.
RESULTS: EPT measurements did not differ between right and left sides. Mean EPT for all participants was
found to be 3.64mA. We found a gender difference in EPT means (p=0.005). In our study women had lower
EPTs than men ( women 3.03±0.4 mA , men 4.25 ±1).
CONCLUSION: Gender difference of electrical sensory threshold is not clear in the literature. Some authors
had found no gender difference in adults whilst some had found minimal difference between women and men.
Beside these, most results of recent studies support the hypothesis that women have lower EPTs in young ages.
This study is denoting that last hypothesis about young women is possibly true.
Keywords: Sensory threshold, Electrical stimulation
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
62
Sözel Bildiriler 2 / Oral Presentations 2
S07
Sık Kullanımlı Tarım İlacı Rotenonun Hipokampus’da Nöronal Geçiş ile Etkileşimi
Fatih Akkentli, Hale Saybaşılı, Yusuf P. Tan
Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü, Kandilli Kampüs, İstanbul
Bogazici University, Biomedical Engineering Institute, Kandilli Campus, Istanbul
AMAÇ: Bir tarım ilacı olan rotenon, sıçanlarda yapılan deneylerde insanlarda görülen Parkinson hastalığı
belirtilerine benzeyen davranışsal ve biyokimyasal değişiklikler oluşturmaktadır. Bu pestisit, hücresel enerji
üretiminde önemli rolü olan mitokondrial kompleks-I’i bloke etmektedir. Bu çalışmanın amacı, rotenonun in
vitro hipokampal kesitlerde glutamaterjik sinaptik geçiş üzerindeki etkisini incelemektir.
GEREÇ ve YÖNTEM: Hipokampal CA1 piramidal nöron yanıtı, düşük frekansta Schaffer kolateral (0.1 Hz)
uyarımı ile patch clamp sıkı kenetleme tüm hücre yanıt tekniği kullanılarak kayıt edilmiştir. Deneyler, Boğaziçi
Üniversitesi
Hayvan
Araştırma
Komitesi
yönergesine
uygun
olarak
yapılmıştır.
Farklı
rotenon
konsantrasyonlarının (0.1, 0.5 and 1 µM) glutamate yanıtı üzerindeki etkisi 3 dakika süreyle uygulanarak
incelenmiştir. Rotenonun oluşturduğu sitoplazmik etkiden kurtulmak için, deneylerde kullanılan intrasellüler
solüsyona ATP eklenmemiştir ve elektrot solüsyonunun iyonik kompozisyonu buna uygun olarak tasarlanmıştır.
BULGULAR: Sonuçlara göre, gluamat reseptör yanıtı üzerindeki rotenon etkisi konsantrasyona bağlıdır.
Rotenon (0.5 and 1 µM), sinaptik akımı %34±5 (n=5) ve %48±6 (n=5) düzeyinde engellemektedir. Rotenonun
düşük konsantrasyonunun (0.1 µM, n=6) kayıt edilen akım üzerinde etkisi yoktur.
SONUÇ: Rotenonun glutamaterjik akım üzerindeki gözlenen etkisi, nöron zarı üzerinde bulunan glutamat
reseptörleri ile direkt etkileşmesinden kaynaklanmaktadır. Rotenon, ATP eksikliği durumunda doza bağlı olarak
glutamat reseptörleri üzerinde önemli bir inhibisyon oluşturmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Rotenon, Hipokampus, CA1 piramidal nöron, Glutamat reseptörleri, Patch clamp.
Boğaziçi Üniversitesi Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir (Proje numarası: 02S104).
Common pesticide rotenone interference with neuronal transmission in the
hippocampus
OBJECTIVES: Rotenone is a pesticide, which causes behavioral and biochemical changes in rats that closely
resemble Parkinson’s disease symptoms in humans. This pesticide inhibits mitochondrial complex-I, which has
an important role in cellular energy production. The objective of the current research is to investigate the effect
of rotenone on synaptic transmission in in vitro hippocampal slices, especially on glutamatergic transmission.
MATERIALS & METHODS: Hippocampal CA1 pyramidal neuron response upon low frequency Schaffer
collateral stimulation (0.1 Hz) was recorded by the patch clamp tight-seal whole cell recording technique. The
experiments were conducted in accordance with the guidelines of the Animal Research Committee of Bogazici
University. Different rotenone concentrations (0.1, 0.5 and 1 µM) were tested on total glutamate current for 3
minutes perfusion. To eliminate the rotenone induced cytoplasmic effects, ATP was excluded from the
intracellular solution in experiments and ionic composition of electrode solution was specifically designed.
RESULTS: According to our results, the rotenone effect on the glutamate receptor response is concentration
dependent. Rotenone (0.5 and 1µM) decreased the synaptic current by 34±5% (n=5) and 48±6% (n=5),
respectively. Low concentration of rotenone (0.1 µM, n=6) had no effect on the currents recorded.
CONCLUSION: Observed effects of rotenone on glutamatergic currents seem to occur via its direct effect on
neuron membrane glutamate receptors. It is evident that in the case of ATP deprivation, rotenone can have
serious dose-dependent inhibition on glutamate receptors.
Keywords: Rotenone, Hippocampus, CA1 pyramidal neuron, Glutamate receptors, Patch clamp.
Supported by Bogazici University research foundation (Project number: 02S104).
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
63
S08
Oksitosinin, gliya hücre kültüründeki trofik desteğinin ve rotenon ile endüklenen
toksisiteyi önleyici etkisinin gösterilmesi
Gonca Mola, Oytun Erbaş, Vedat Evren, Dilek Taşkıran, Gönül Ö. Peker, Özlem Alkan-Yılmaz
Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı, İzmir
Ege University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Izmir, Turkey
AMAÇ: Rotenon (R), organik ve lipofilik bir ensektisittir; elektron taşıma zincirinde kompleks-1 inhibisyonu ile
süperoksit oluşumuna, oksidan strese bağlı mitokondriyal hasara ve hücre ölümüne neden olmaktadır. Sıçanda,
seçici olarak dopaminerjik nöronları etkileyerek, Parkinsonizm bulgularına yol açtığı gösterilmiştir. R’un gliya
kültüründeki toksik etkilerini önceki çalışmalarımızda betimlemiş, bildirmiştik. Oksitosinin (oks) iyi bilinen
endokrin rolleri dışındaki olası nöral ve davranışsal koruyucu, yatıştırıcı etkileri günümüzün yoğun araştırma
konularındandır. Oks’in deneysel diyabetik polinöropatiyi iyileştirdiğini ve deneysel konvülziyon gelişimi ile nöral
hasarı önlediğini de daha önce göstermiş, bildirmiştik. Sunulan çalışmada oks’in, karışık gliya kültüründeki genel
destekleyici ve ayrıca, R ile oluşturulan toksisiteyi önleyici etkilerini araştırdık.
GEREÇ ve YÖNTEM: Birincil astrogliya kültürü yenidoğan sıçan kortikal hücrelerinden sağlandı. Pasajlama
sonrası hücreler, 6 grup (n=15/grup; Kontrol (K), 1 µM R, 10 nmol/L oks (oks1), 100 nmol/L oks (oks2),
oks1+R ve oks2+R; 10
4
hücre/kuyu x 96 kuyu/grup) olarak düzenlendi. Uygulamadan 24 saat sonra, MTT
yöntemi ile hücre sağkalımı değerlendirildi.
BULGULAR: Hücre canlılığı, kontrollerdekine göre, R grubunda anlamlı (P<0.005) derecede azaldı; yalnızca oks
uygulanan grupta, 100 nmol/L dozda daha belirgin olmak üzere anlamlı (P<0.05) derecede arttı. Ayrıca, hücre
sağkalımı, R ve oks gruplarında, 100 nmol/L oks dozunda daha belirgin olmak üzere, yalnızca R uygulanan
gruba göre anlamlı (P<0.05) derecede arttı.
SONUÇ: Oks, gliya kültüründe trofik etki ile hücre niceliğini ve niteliğini desteklemiş; ayrıca, R’nin yol açtığı
hücre hasarı ve ölümünü, özellikle 100 nmol/L dozunda belirgin derecede önlemiş, hafifletmiştir. Sıradaki
hedefimiz, oks’un in-vivo ve in-vitro (nöro)koruyuculuğunun etki yer(ler)ini ve düzenek(ler)ini aydınlatmaktır.
Anahtar Kelimeler: Oksitosin, Rotenon, Astrogliya, Nörotoksisite, Sağkalım
Investigation of the trophic support and the restorative effect of oxytocine in
glial culture with and without rotenone-induced toxicity
OBJECTIVES: Rotenone (R), an organic and lipophilic insecticide inhibits complex-1 in electron transfer chain,
upregulates superoxide, and oxidative stress-induced mitochondrial damage and cell death. Its selectivity in
damaging dopaminergic neurons and potency of developing Parkinsonism like symptoms in the rat have been
reported. We identified and reported the toxic effects of R in glia culture previously. Recent research has
attributed neuroprotective and behavioral equilibrating serenity effects to ox in addition to its well-known
endocrine functions. We reported previously that ox attenuates / restores neural damage induced by diabetic
neuropathy and experimental convulsions. Here, we aimed to investigate in glial culture, the trophically
supportive, and neurorestorative effects of ox in general and following R toxicity, respectively.
MATERIALS & METHODS: Primary astroglial culture was prepared using newborn rat cortical cells. Following
passagings, cells were processed in 6 groups accordingly (n=15/group; Control (C), 1 µM R, 10 nmol/L ox
(ox1), 100 nmol/L ox (ox2), ox1+R and ox2+R; 10
4
cells/well x 96 wells/group). After 24 hours, cell viability
was assessed using MTT method.
RESULTS: Cell viability - compared to controls - decreased significantly (P<0.005) in R group, and increased
significantly (P<0.05) and dose-dependently in the ox1 and ox2 groups. Moreover, cell viability – compared to
R group – increased significantly (P<0.05) and dose-dependently in ox1+R and ox2+R groups.
CONCLUSION: Ox definitely provided trophic support for qualitative and quantitative survival of the glial cells
in culture, and robustly attenuated cell damage and death rate following R toxicity. We foresee identifying and
defining the site(s) and mechanism(s) of action of in-vivo and in-vitro neuroprotection induced by ox.
Keywords: Oxytocine, Rotenone, Astroglia, Neurotoxicity, Viability
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
64
S09
Sinir hücrelerinde ve hastalıklarında TRPM2 kanallarının önemi: Antagonistlerin
rolü
Mustafa Nazıroğlu
Süleyman Demirel Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, Isparta
Süleyman Demirel University, Faculty of Medicine, Department of Biophysics, Isparta, Turkey
AMAÇ: Transient reseptör potansiyeli (TRP) kanalları duyusal nöronların önemli işlevlerinde rol oynayan ve
seçici olmayan katyon kanalları grubudur. Bu aile içerisinde yer alan TRP melastatin 2 (TRPM2) kanallarının, N
ucundaki ADP-riboz (ADPR) profosfatazın oksidatif stres ve ADPR ile aktive edilerek kanalın açıldığı sinir
hücrelerinde gösterilmiştir. Bu çalışmada sinir hücrelerindeki TRPM2 kanalları konusundaki yakın zamana ait,
son gelişmeleri özetledim. Beynin ve nörolojik hücrelerin yüksek oksijen tüketimi, kolayca okside olabilen zengin
yağ asitlerini barındırması, diğer organlara göre düşük seviyede antioksidan içermesi onları serbest oksijen
radikalleri tarafından birincil hedefler haline getirmektedir. Amiloid β-peptit ile aktive edilen striatal nöronlarda
TRPM2 kanalları etiyolojide önemli gözükmektedir. Western Pacific amyotrofik lateral skleroz, Parkinson ve
bipolarda da TRPM2 kanalı gen yetersizlikleri belirlenmiştir.
BULGULAR: Yakın zamanda yapılan çalışmalarda, grubumuz arka kök gangliyon hücrelerinde TRPM2
kanallarının aktivasyonunun oksidatif stres aracılığı ile olduğunu ilk kez göstermiştir. TRPM2 kanallarını
doğrudan bloke eden herhangi bir kanal blokörü mevcut değildir. Dolaylı yoldan TRPM2 kanallarını bloke eden
antagonistler ise hücreden hücreye farklılık arz etmektedirler. Örneğin, hipokampal hücrelerde N-(p-
amylcinnomoyl)anthralic acid (ACA) TRPM2 kanallarını bloke ederken, IP3 reseptör inhibitörü olan 2-APB ve PLC
inhibitörü Flufenamik asit (FFA)’in etkisi olamadığı gözlemlenmiştir. Bununla beraber, hem ACA hem de FFA
sıçan striatal hücrelerinde TRPM2 kanalını bloke etmiştir.
SONUÇ: Sonuç olarak, sinirsel hücrelerde TRPM2 katyon kanallarının hem ADPR hem de H
2
O
2
tarafından açıldığı
gözlenmiştir. Buna ek olarak, nörolojik hastalıklarda H
2
O
2
nin TRPM2 aktivasyonundan sorumlu olduğu
gözüküyor. Sinirsel hastalıkların etiyolojisinde TRPM2 kanallarının rolü halen açık değildir.
Anahtar Kelimeler: TRPM2, Ca
+2
, Nörolojik hücreler, Oksidatif stres, ADPR, Glial hücreler, Alzheimer hastalığı
Importance of TRPM2 cation channels in neurological cells and diseases: Role of
antagonists
OBJECTIVES: The Na+ and Ca
2+
-permeable melastatin related transient receptor potential 2 (TRPM2) channels
can be gated either by ADP-ribose (ADPR) or by hydrogen peroxide (H
2
O
2
), binding to the channel’s enzymatic
Nudix domain. Since the mechanisms that lead to TRPM2 gating in response to ADPR and H
2
O
2
are not
understood in neuronal cells, I summarized previous findings and important recent advances in the
understanding of Ca
2+
influx via TRPM2 channels in different neuronal cell types and disease stages.
Considering that TRPM2 is activated by oxidative stress, mediated cell death and inflammation, and is highly
expressed in brain, the channel has been investigated in the context of central nervous system. TRPM2 plays a
role in H
2
O
2
and amyloid β-peptide induced striatal cell death. Genetic variants of the TRPM2 gene confer a risk
of developing Western Pacific amyotrophic lateral sclerosis, parkinsonism-dementia complex and bipolar
disorders.
RESULTS: TRPM2 also contributes to dorsal root ganglion-induced oxidative injury processes. There is a limited
number of TRPM2 channel blockers and they seem to be cell specific. For example, ADPR-induced Ca
2+
influx in
rat hippocampal cells was not blocked by N-(p-amylcinnomoyl)anthralic acid (ACA), the IP
3
receptor inhibitor 2-
aminoethoxydiphenyl borate or PLC inhibitor flufenamic acid (FFA). However the Ca
2+
entry in rat primary
striatal cells was blocked by ACA and FFA.
CONCLUSION: In conclusion TRPM2 channels in neuronal cells can be gated by either ADPR or H
2
O
2
. It seems
to that the exact relationship between TRPM2 channels activation and neuronal cell death still remains to be
determined.
Keywords: TRPM2, Ca
2+
, Neuronal cells, Oxidative stress, ADP-ribose, Glial cells, Alzheimer’s disease
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
65
S10
Contribution to understanding of big inter-impulse interval parameter formation
mechanism triggered off by microwaves in the firing activity of cerebellar
purkinje cell on the base of intercellular interactions
Akif Maharramov
1
, Roman Grigorian
2
1
Yeditepe University, Faculty of Medicine, Department of Biophysics, Istanbul, Turkey
2
Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry of Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
OBJECTIVES: It is known that cerebellar Purkinje cell (PC) identification classically has been being based on
three kinds of electrophysiological parameters - Simple Spikes (SS), Complex Spikes (CS) and Inhibitory Pause
(IP) in SS generation following a CS - of perfectly worked out intercellular interaction mechanism description. In
this presentation, we try to discuss the possible intercellular mechanism of a new parameter Big Inter-impulse
Interval (BII) triggered by Microwaves (MW) in the bioelectrical activity of PC.
MATERIALS & METHODS: In two experimental models – anesthetized and decerebrated adult cats –
cerebellar PC extracellular impulse activities were registered by the help of glass microelectrodes before, during
(max. 10 min.) and after local Microwave (MW) irradiation (460MHz) of the head of a cat in the projection of
cerebellum. The activities were analyzed by the help of nonsuccessive inter-impulse interval (II) histogram
construction using computer analyzer ATAK-401. The difference between IP and BII durations were determined
manually. The interrelationships between the four parameter changes in response to MW have been scrutinized.
All experimental data were subjected to F-criterion analysis for the estimation of significance of those. The
larger intervals between SS overstepping the II corresponding to the mode of a histogram as a minimum for 3
times were conditioned to be referred as BII. The BII parameter inclusion completed the steps needed for
description of evolution of PC activity reaction to MW.
RESULTS: Intriguingly firm interdependence has been established between changes of the parameters of PC
activity under the action of MW. Increase in SS frequency as a first sign in PC reaction to MW as a rule, was
immediately followed by IP shortening until to the size less or equal the minimal value of II between SS. These
changes were accompanied by strong facilitation of SS generations immediately after that of CS, and were
followed by CS frequency increases and rises in BII durations and appearances resulting in burst like activity.
The full picture of the reaction was MW intensity and duration dependent, and it was easy to be completed in
decerebrated animals in a few minutes of exposure, while in intact animals PC activity displayed higher
impedance to MW for completion the reaction.
CONCLUSION: As far as the information pathways resulting in SS and CS generations are converged on PC,
and the relations between the two kinds of spikes are determined and provided by IP, the changes in the
activity with further IP disappearance and BII functioning indicates the new stages in PC activity parameters
interaction involving reconstruction of the ways ordinary for PC activity. So, BII might be concerned all the
afferent pathways and PC – other neurons interactions functional reconstructions.
Keywords: Purkinje cell, Cerebellum, Microwaves
Sözel Bildiriler / Oral Presentations
66
S11
Sıçanda streptozosin ile oluşturulan diyabetik nöropatide, oksitosinin sinir ileti hızını
iyileştirici etkisinin elektrofizyolojik olarak gösterilmesi
Oytun Erbaş, Ejder Saylav Bora, Serdar Demirgören, Gönül Ö. Peker
Ege Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı /
Ege University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Izmir, Turkey
AMAÇ: Diyabet ve özellikle nörolojik komplikasyonları en temel toplum sağlığı sorunlarındandır. Oksitosin
(OKS), çok iyi bilinen endokrin etkileri dışındaki sinir koruyucu ve davranışsal yatıştırıcı nitelikleri ile
araştırmacıların gündemindedir. Sunulan çalışmamızda, streptozosin (STZ) ile oluşturulmuş sıçan diyabet
modelinde, periferik nöropati gelişimi doğrulanmış ve buna bağlı sinir iletimindeki yavaşlama, OKS ile geri
döndürülmeye çalışılmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM: Altı-8 haftalık, erkek Sprague Dawley sıçanlar kullanılmış, deneysel diyabet, 60 mg/kg
STZ (Sigma-Aldrich) tek doz i.p. uygulanarak oluşturulmuştur. Kırksekiz saat sonra kuyruk veni kanında glukoz
ölçümleri yapılmış, plazma glukoz düzeyi, 250 mg/dL ve üzerinde olan sıçanlar diyabetik sayılıp, çalışmaya
alınmış ve bu süreçte hiçbir sıçana ensülin uygulanmamıştır. Yirmi gün sonra, genel anestezi (i.p. 40 mg/kg
ketamin ve 4 mg/kg ksilazin) altındaki diyabetik sıçanların sağ arka bacak popliteal kas ve aşil tendonları
düzeyinden siyatik sinire supramaksimal yanıt alınacak düzeyde (30-45 V; 0.03 sn) uyaran verilip, sağ ayak 2.
ve 3. interdijital kaslardan EMG yazdırılmıştır. Bunun için M yanıtı (bileşik kas aksiyon potansiyelleri) oluşuncaya
kadarki latans belirlenmiş, uyaran verilen iki nokta arasındaki mesafe ölçülmüş ve motor sinir ileti hızı
hesaplanmıştır. Sıçanlar, I) naif kontrol (n=7), II) diyabetik nöropati geliştirilip 10 gün süreyle i.p. 10 U/kg/gün
OKS (Synpitan ampul) verilen grup (n=7) ve III) diyabetik nöropati geliştirilip i.p. %0,9 NaCl verilen kontrol
grubu (n=7) düzeninde izlenmiştir.
BULGULAR: Sinir ileti hızı; A) diyabetik nöropatili sıçanlarda (39.26 ± 3.21 m/sn), diyabetik olmayan normal
sıçanlara (50 m/sn) göre %20’lik azalma göstermiş ve B) diyabetik nöropati geliştirilip OKS verilen (Grup II)
sıçanlarda 44.26±4.07 m/sn, diyabetik nöropati geliştirilip %0,9 NaCl verilen (Grup III) sıçanlarda ise
38.75±2,16 m/sn olarak ölçülmüştür. ANOVA değerlendirmesi, OKS uygulamasının sinir ileti hızını anlamlı
derecede artırdığını (F(1,8)=6.298; p<0.05) ortaya koymuştur.
Dostları ilə paylaş: |