İn vitro ortamda elektriksel stimülasyonun nöral membran lipit plastisitesi üzerine etkileri

Nöronların uyarılabilirliğindeki değişiklikler, en tipik örneği epilepsi olan birçok nörolojik bozukluğun nedenleri arasında yer almaktadır. Epileptogenez mekanizması, günümüzde tam olarak anlaşılamayan ve birden fazla faktörü içeren mekanizmaların bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Epilepside gözlenen nöron uyarılabilirliğindeki değişiklikler, nöbetler sırasında nöronların hızlı ve aniden depolarize olmasına neden olur. Bu durum da elektrik alanındaki yoğun dalgalanmalara ve nöron hücre zarlarında plastik değişikliklere neden olabilir. Nöron uyarılabilirliğindeki değişiklikleri açıklamaya çalışan birçok çalışma, bunları protein yapımı iyon kanalları ve sinaptik bağlantılardaki plastik değişikliklere bağlamıştır. Ancak bu değişikliklerin tam olarak nedenleri aydınlatılamamıştır. Nöron zarının kapasitif özelliğini etkileyebilecek plazma zarının lipid profili genellikle araştırmacılar tarafından göz ardı edilmektedir. Bu nedenle epileptik nöbetler sırasında gözlenen elektriksel alan potansiyel değişikliklerinin membran lipid kompozisyonu üzerindeki olası etkileri belirlenmelidir. Literatür incelendiğinde, nöronlarda elektriksel alan oluşturan deneylerde ayrıntılı lipit analizi yapan bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada, in vitro nöral uyarım sırasında meydana gelen elektrik alanı potansiyel değişikliklerinin, lipit profillerinde kapasitif özellikleri belirleyen membranların yapısında değişikliklere neden olabileceği hipotezi test edilmiştir. Bu amaçla, in vitro pulsatil akım elektrik alan potansiyellerinin (PCEF'lerin), membran lipid bileşimine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, elektrofizyolojik deneylerde kullanılan Biopac sistemi ile uyumlu deney düzenekleri geliştirilmiş ve farklı stimülasyon parametreleri kullanarak primer nöronlar ve SH-SY5Y hücre kültürlerine elektriksel stimülasyon uygulanmıştır. Çalışma sonrasında, yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) kullanılarak membran lipit profilleri analiz edilmiştir. Sonuçlar, tek yönlü varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edilmiştir. Farkın anlamlı olduğu değişkenlerde gruplar arası varyans homojen olduğunda Tukey testi, homojen olmadığında Post-Hoc Dunnett T3 testi kullanılmıştır. Çalışmanın sonucunda, primer nöronlar ve nöron türevi SH-SY5Y hücreleri üzerinde oluşan elektriksel alan potansiyellerinin her iki hücre tipinin de membran lipid profillerinde değişikliklere neden olduğu görülmüştür. Özellikle kolesterol ve fosfatidiletanolamin (PE) molekülleri arasındaki yanıtların, elektriksel alan uyarımı sırasında belirgin olduğu gözlemlenmiştir. Yüksek yoğunluklu elektriksel alan uyarımı ile primer nöronlarda kolesterol konsantrasyonunun azaldığı, hücre zarındaki PE düzeylerinin ise arttığı belirlenmiştir. Nöron zarlarında kolesterol seviyelerinin yüksek yoğunluklu elektrik alan stimülasyonu altında düşmesi, hücre canlılığını tehdit eden eksitotoksisite gibi olaylara karşı korunmak için geliştirilmiş bir hücresel tepki türü olabilir.;Elektriksel stimülasyon; membran lipitleri, in vitro teknikler; nöral iletim, epilepsi.;Electric stimulation, membrane lipids, in vitro techniques, neural conduction; epilepsy.