Öğrenme Ve Hafıza Test

Öğrenme ve hafızada majör rol oynayan hipokampüste yüksek yağlı diyete bağlı olarak morfolojik ve fonksiyonel değişiklikler meydana geldiği gösterilmiştir. Ayrıca kronik olarak yüksek yağlı diyetle beslenmenin uzun süreli potansiyelizasyon ekspresyonunu bozduğu ve hipokampal nörogenezi baskıladığı gösterilmiştir. Hipokampal inflamasyonun YYD ile beslenen ratlarda kognitif değişikliklerden sorumlu en muhtemel mekanizma olduğu öne sürülmüştür (270). YYD’nin kognitif performans üzerine etkisinin Morris Su Labirenti testiyle değerlendirildiği farklı tür fare veya rat kullanıldığında, farklı YYD oranı (% 21 ile % 60 arası) ve farklı YYD beslenme süresi (1 ay ile 8 ay arası) çalışmalarının büyük kısmında YYD ile beslenmenin hipokampal bağımlı Morris su labirenti performansını bozduğu gösterilmiştir (194). Yalnızca birkaç çalışmada herhangi bir değişikliğin olmadığı gösterilmiştir. Bunlardan ilkinde % 45 oranında 5 veya 10 ay YYD ile beslenme ile herhangi bir bozulmanın olmadığı gösterilmiştir. Bu hayvanlarda doymuş yağdan zengin diyetin, yaygın periferal değişikliklere neden olmasına rağmen, öğrenme ve hafıza üzerindeki etkileri beyindeki fonksiyonların bazı yönlerinin seçici olarak

116

diyetin etkilerine açık olduğunu göstermektedir (295). Diğer çalışmada %24 YYD ile beslenen juvenil ratlarda performansta bozulma görülürken erişkin ratlarda görülmemiştir (194). Sıçanlara, çoklu doymamış yağ asitleri ile zenginleştirilmiş diyetler verildiğinde ise bilişsel işlevleri geliştirdiği görülmüştür (194). İnsanlarda yapılan bir çalışmada doymuş yağ ve işlenmiş şeker tüketiminin hafıza problemlerine yol açtığı gösterilmiş olup (özellikle hipokampüs ilişkili hafıza) (296) bu bulgular hayvan çalışmalarıyla da doğrulanmıştır. Doymuş yağın uzun süreli tüketiminin ratlarda öğrenme ve hafıza fonksiyonunda bozukluklara yol açtığı gösterilmiştir (297). Hipokampal inhibisyon kontrolün bozulması, aynı gıdaların fazla tüketimine yol açabilir ve bu durum ilk bakışta hipokampal disfonksiyona katkıda bulunan bir ‘kısır döngü’ olarak değerlendirilmektedir (298, 299). Diyet indüklü hipokampal fonksiyon bozukluğunun altında yatan nörofizyolojik nedenler; hipokampüste BDNF düzeyininin azalması, kan beyin bariyeri bütünlüğünün bozulması (299,300) dolaşımdaki yüksek trigliserid ve kolesterol düzeyi ve hipokampüsteki nöronal insülin direnci olarak gösterilmektedir (295, 301). Obez kemirgenlerde doymuş yağ ve basit şeker içeren Western diyetle gözlenen hipokampal disfonksiyonun ayrıca bu beyin bölgesinde leptin ve grelin reseptör sinyalleşmesinde bozulmalara yol açtığı hem davranışsal (leptinin anorektik etkisinin azalması), hem de moleküler (leptin indüklü sinyalleşmenin azalması) olarak gösterilmiştir (302, 303). İnsanlarda hipokampal hasarla birlikte amnezik hastaların doyduktan hemen sonra bile tekrar ikinci bir yemeği yedikleri ve yemeği takiben açlık/tokluk derecesini uygun bir şekilde ayarlayamadıkları gösterilmiştir (304). Bu durum amnezik hastalarda yeni yenilen bir yemekten sonra tokluk sinyallerinin (midenin gerilmesi, dolaşımdaki değişen hormon ve besin konsantrasyonları v.b) tespit edip kullanmada bozukluk

117

olduğunu desteklemektedir (205). Sağlam kontrol grubuna kıyasla hipokampal lezyonlu ratlarda doyduklarında bile iştah artışı gözlenmiş, yemek frekansında artış ve enerji alımı ve vücut ağırlığında artış gözlenmiştir (305). Böylelikle hipokampüsün besin alımının düzenlenmesinde anorektik/inhibitör kontrolle ilişkisi olduğu görülmektedir (306). 9 hafta Western diyetle beslenen ratlarda %5-7 oranında kilo artışı ve hipokampal hafızada bozulmalar meydana gelirken, 18 hafta Western diyetle beslenmede %25-30 oranında kilo artışı ve anksiyete benzeri davranışlar gözlenmiştir (189).

Yapılan çalışmalarda değerlendirilen parametreler genellikle; hedef platforma ulaşma latensi, her bir kadrandaki geçiş sayısı, hedef kadranda geçirilen süredir. Ancak bazı çalışmacılar sadece kadranlardaki geçiş sayısını değerlendirmişlerdir (195). Çünkü geçiş sayısının, kadranda geçirilen süreye göre daha doğru sonuç verdiğini ve eğer hayvanlar ilk gün platformu bulabildiyse sonraki denemelerinde (tesadüf düzeyinin üstünde) diğer kadranları sadece geçmek için kullandıklarını göstermektedir (195, 307). Bizim çalışmamızda Morris Su Labirenti testinde iki parametre değerlendirilmiştir. Probe testinde hedef kadrandan geçiş sayısı yüzde olarak hesaplandığında obez ve egzersiz gruplarında kontrol ve obez+egzersiz gruplarına kıyasla her iki grupta da anlamlı oranda azalma görülmüştür. Benzer şekilde hedef kadranda geçirilen süre obez+egzersiz grubuna kıyasla obez ve egzersiz gruplarında anlamlı düzeyde azalmıştır. Bu bulgular bu hayvanlarda YYD sonrası öğrenme güçlüklerinin olduğunu göstermektedir.

İmmünfloresan Görüntüleme Çalışmaları

Hipotalamus ARC’de bulunan kisspeptin nöronları hipotalamus-hipofiz- gonadal eksendeki negatif feedback mekanizmaya aracılık etmede önemli rol

118

oynamaktadır (259). Postmenapozal kadınlarda arkuat nükleustaki nöronların oldukça genişlediği gösterilmiştir. Östrojenin çekilmesi ve gonadotropinlerin hipersekresyonuyla birlikte bu nöronlarda görülen hipertrofi östrojenin negatif feedback etkisini düzenleyen hipotalamik devreye katkı sağlamaktadır. Benzer bulgular overektomi yapılmış maymunlarda da gözlenmiştir (308). Bu hayvanlara östrojen verildiğinde kisspeptin düzeyinin azaldığı görülmüştür (308). Biz de negatif feedback etkiden yararlanmak amacıyla pozitif kontrol olarak orşidektomi uygulanan hayvanları kullandık. Menstruel döngünün geç folliküler fazında luteinizan hormon pikinden hemen önce ARC’de kiss1 mRNA artışı en yüksektir (324). Leptin bozukluğu olan farelerde kisspeptin gen ekspresyonunun ağırlıklı olarak ARC’de anlamlı düzeyde azaldığı gösterilmiştir. Ayrıca, obeziteye bağlı infertiliteye eğilimli olan DBA/2J farelerinde, hem rostral periventriküler bölgede hem de ARC'de kisspeptin geni ifadesinde belirgin bir azalma ve YYD’den sonra periventriküler bölgede kisspeptin immüno-reaktif nöronların sayısında azalma gösterilmiştir. Bu çalışmada ilk kez kisspeptinin YYD ile veya artan vücut ağırlığıyla düzenlenebileceği gösterilmiştir. Leptin bozukluğu olan farelerde preovulatuvar benzeri bir GnRH/luteinizan hormon piki indüksiyonu sırasında ne GnRH ne de kisspeptin nöronları aktive edilmemiştir; bu da leptinin GnRH üzerindeki etkilerinin kisspeptin nöronları aracılı olabileceğini göstermektedir. Bu bulgular ayrıca leptinin üreme fonksiyonu üzerindeki etkilerinin hem ARC hem de periventriküler bölgedeki kisspeptin nöronlar tarafından regüle edildiğini kanıtlamaktadır (309).

Yapılan çalışmada arkuat nükleusta ışıma gösteren hücre sayısının tüm gruplarda pozitif kontrol grubuna göre beklenildiği gibi azaldığı gösterilmiştir. Literatürdeki bilgilerle uyumlu olarak obez grupta egzersiz ve obez+egzersiz

119

grubuna göre anlamlı olmasa da azalma görülmüştür. Bu azalma cinsel davranış test sonuçlarıyla da uyumluluk göstermektedir. Kisspeptinin hipotalamus-hipofiz- gonadal ekseni uyardığı bilindiğinden beyinde azalan kisspeptin immünoreaktivitesinin cinsel davranış testinde obez ghayvanlarda görülen cinsel performanstaki azalmayı açıklamaktadır. Aynı şekilde immünofloresan ışıma görüntülerine bakıldığında da obez grupta obez+egzersiz grubuna göre immünoreaktif ışımanın daha az olduğu görülmektedir. Birim alandaki hücre sayısı 100 µm2 alandaki hücre sayısını vermektedir. Obez grupta obez+egzersiz grubuna kıyasla birim alandaki hücre sayısı istatistiksel olarak daha az olarak hesaplanmıştır. Obez+egzersiz grubundaki hayvanlarda cinsel davranış testinde görülen pozitif sonuçlar beyindeki kisspeptin immünoreaktivitesinin artışından kaynaklanmış olabilir.