S9-Koku-Ödül-Bağımlılık - Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi

KOKU-ÖDÜL-BAĞIMLILIK: FARKLILARIN BENZERLĠĞĠ:
“C57BL/6 FARELERDE UZUN SÜRELĠ TEKRARLAYAN KOKU
UYARANININ MORFĠN BAĞIMLILIĞI ÖLÇÜTLERĠNE ETKĠSĠ”
Ferit Birand ARTIRAN, IĢık Batuhan ÇAKMAK, Seda DAĞLI, Nur
GÜL, Tuğçe KANDEMĠR, Çağrı ÖZCAN
DanıĢman: Doç. Dr. ġ. Remzi ERDEM
ÖZET
Beyinde madde bağımlılığının biyolojik zeminini oluşturan dopaminerjik
ödül yolakları ile koku duyusunun kullandığı yolaklar anatomofizyolojik
olarak birbirine çok yakındır. Bu yolaklar özellikle nuc. accumbens ve
septal bölge gibi alanlarda çakışmaktadır. Madde bağımlılığının
etyopatogenezine dair varsayımlardan biri de bağımlıların, özellikle
büyüme-gelişme dönemlerinde ödül yolaklarının yeterince aktive
edilmemesidir (1). Buna dayanarak, uzun süreli ve tekrarlı biçimde çeşitli
koku uyaranlarıyla karşılaşan ve koku duyusu ile ilgili nöronal yolakları
uyarılan genç-erişkin C57/BL6 erkek farelerin, bu süreçte ödül yolaklarının
da dolaylı yoldan uyarılmasıyla, onların bağımlılık davranışında değişme
beklenir. Bu çalışmada, C57BL/6 farelerde uzun süre, tekrarlı koku
uygulamasının, daha sonra geliştirilen morfin bağımlılığı ölçütlerini belirgin
biçimde değiştirdiği saptandı.
GĠRĠġ
Koku kendine ait bir beyni (rhinencephalon) olan en eski ve ilkel yolaklara
sahip duyudur ve koku yolakları tüm beyne septal bölge (area septalis)
uzantıları yoluyla bağlıdır. Kokuya ilişkin yolaklar anatomik olarak birbirine
çok yakındır ve özellikle nucleus accumbens ile septal bölge gibi alanlar
aynı zamanda bağımlılık yolaklarıyla ilişkili oldukları için iki süreçte de
görev alan ortak bölgelerdir (2).
Bağımlılık yapan maddeler ventral tegmental alan (VTA) denen beyin
bölgesini
etkileyerek
dopamin
salıverilmesini
uyarırlar
(3)
ve
dopaminerjik yolaklar aracılığı ile de nuc.accumbens, amigdala, prefrontal
korteksle bağlantıya geçerler. Çeşitli maddelerin bağımlılık oluşturma
sürecinde, Olds ve Miner tarafından 1954 yılında tanımlandığı üzere, VTA,
septum, mediyal ön beyin demeti (MFBB) gibi ödüllendirme bölgelerindeki
dopaminerjik aşırımın rol oynadığı düşünülmektedir. Morfin ve benzeri
opioid peptidlerin mü (, OP3), delta (, OP1) ve kappa (, OP2)
reseptörlerini uyarması, orijinini VTA’dan alan dopaminerjik nöronların
aktivitesini artırmaktadır (4).
Dopaminerjik yollar orta beyinden orijin alırlar. Tanımlanan başlıca dört
dopaminerjik
yolak
(mezolimbik,
mezokortikal,
nigrostriatal
ve
tuberoinfundibular) arasında, mezolimbik ve mezokortikal dopaminerjik
yolaklar madde bağımlılığının ön-koşulu olan pozitif pekiştiri sürecinin
nöroanatomik zeminini oluşturan ödül yolaklarıdır (5).
Mesolimbik yolak, VTA’dan köken alır ve koku duyusu ile de ilişkili olan
limbik sistem yapılarına (örn. nuc. accumbens) uzanır. Mezolimbik yola ek
olarak mesokortikal yolak da VTA’dan nuc. accumbens’e uzanır ve limbik
sistem ile orbitofrontal korteksle bağlantıları vardır. Bu yolaklar bellek,
motivasyon, duygusal cevap, ödül ve ceza, bağımlılık ile ilgilidir (6).
Madde bağımlılığı, eski Latincede “kendini bir şeye teslim etmek” anlamına
gelen “ad dicere” sözcüklerinden gelir. Madde bağımlılığının temel olarak
fiziksel ve psikolojik olarak iki bileşeni bulunur. Maddenin santral sinir
sisteminde yarattığı nöroadaptasyon sonucu fiziksel bağımlılık gelişir.
Maddelere fiziksel bağımlılık gelişimi sürecinin en önemli kanıtı maddenin
sürekli kullanımının ani kesilmesini izleyen dönemde ortaya çıkan
yoksunluk sendromu (çekilme sendromu, kesilme sendromu) denilen
davranışsal reaksiyonlardır (7).
Bir opioid peptid olan ve şu an için bilinen en güçlü ağrı kesici madde olan
morfin, analjezik etkisi gibi bağımlılık yapıcı etkisini de “mü” reseptörüne
bağlanarak oluşturur. Mü tipi opioid reseptörler için antagonist nitelikte
olan maddeler yoksunluk sendromunun ortaya çıkmasına neden olur.
Örneğin, nalokson ve naltrekson klasik “mü” reseptör antagonistleridir.
Morfine fiziksel bağımlılık gelişimi ile ilişkili deneysel çalışmalarda
gözlenebilecek ve değerlendirilebilecek yoksunluk sendromu belirtileri; Ani
kaçma davranışı (escape), kıvranmalar (writhings), dokununca şiddetli
ciyaklama (squeal on touch), salyada belirgin artış (salivation), ıslak
köpek silkinmesi (wet dog shake), rinore, işemede artış (urination),
diyare, ağırlık kaybı, vücut sıcaklığında kayıp, sıçramalar (jumpings), diş
çatırdaması (teeth chattering), başta sürekli seyirmeler (head twitch),
başın yinelenerek sağa, sola ve yukarı sallanması (head weave) (8),
tımarlanma (grooming), gerinme (stretching) (9), piloereksiyon (10)
davranışlarıdır.
Rasyonel
Koku yolaklarıyla merkezi sinir sistemindeki ödüllendirme yolakları
arasında yakın bir anatomofizyolojik ilişki bulunmaktadır. Uzun sürelitekrarlayan kokusal uyaran ile koku yolakları uyarılan farelerde, ödül
merkezlerinin de dolaylı olarak uyarılma olasılığı nedeniyle morfine fiziksel
bağımlılık gelişiminde bir fark oluşması beklenebilir.
Varsayım
Tekrarlı ve uzun süreli koku uyaranı uygulaması, farelerde morfin
bağımlılığı gelişme sürecini etkiler.
Amaç
Tekrarlı ve uzun süreli koku uyaranı uygulamasının morfin bağımlılığı
gelişme süreci üzerine olası etkisini genç-erişkin, erkek C57BL/6 farelerde
morfin bağımlılığını değerlendirmeye yönelik davranış ölçütleri aracılığıyla
araştırmak
YÖNTEM VE GEREÇLER
Deney Hayvanları
Bu çalışma Başkent Üniversitesi Hayvan Deneyleri Etik Kurulu tarafından
onaylanmış (Proje no: DA11/13) ve Başkent Üniversitesi Araştırma
fonunca desteklenmiştir. Proje kapsamındaki deneysel çalışmalara Başkent
Üniversitesi Tıp ve Sağlık Bilimleri Araştırma Kurulu ve Hayvan Deneyleri
Etik Kurulundan onay alındıktan sonra başlandı. Deney hayvanı olarak,
Başkent Üniversitesi Hayvan Üretim Merkezinden sağlanan 16 adet gençerişkin (4-5 aylık), erkek C57BL/6 ırkı fareler (26.1 ± 0.7 g), kullanıldı.
Üniversitemiz Deney Hayvanları Üretim Merkezinde inbred olarak üretilen
bu özel fare ırkının seçilme nedeni, bağımlılık çalışmaları için genetik
açıdan en uygun ırklardan biri olmasıdır (11).
Deney Hayvanı Barındırma KoĢulları
Deney hayvanları, standart barınma koşullarında (12 saat aydınlık/ 12
saat karanlık, %50 bağıl nem, 222 C oda sıcaklığı), standart fare yemi
ve su ile beslenerek barındırıldılar. Deneysel işlemlerin öncesinde,
sırasında ve sonrasında hayvanlarda ağrı, acı, huzursuzluk, stres vb
yaratabilecek her türlü uygulamadan özenle kaçınıldı.
Deney Protokolü Öncelikle, farelere, uzun süreli-tekrarlayan (12 koku /
1 saat / gün, 15 gün) koku uygulaması yapıldı (Şema 1, 12). Farelere 15
gün boyunca, günde 1 saat süreyle 12 çeşit doğal koku kullanılarak uzun
süreli, tekrarlayan koku uygulaması yapıldı. Her koku kaynağı 4 dakikada
bir değiştirildi. Koku fazik bir uyaran olduğu ve kokuya kısa sürede
adaptasyon geliştiği için kafesler her koku uygulamasından sonra 1 dakika
boyunca havalandırıldı.1 Kullanılan koku kaynakları (tarçın, karanfil, çilek,
soğan, sarımsak, kimyon, biber, fesleğen, kahve, portakal, limon, nane,
zencefil)2 flakonlar içinde uygulandı. Bu kokular sentetik değil, doğal
olmaları göz önüne alınarak seçildi. Kontrol grubunu da aynı işleme tabi
tutmak açısından, içi su dolu flakonlar kullanıldı. Kokular birbirinin ardı sıra
ve rast gele olarak uygulandı.
1
İlk gün 8 dakika koku, 2 dakika havalandırma uygulandı. İkinci günden itibaren gözlem süresini kısaltmak
amacıyla uygulama 2 saatten 1 saate (4 dakika koku, 1 dakika havalandırma) indirildi.
2
Hazır olarak bulunan 13 koku flakonundan her gün rast gele bir tanesi uygulama dışı bırakıldı.
Koku Uygulaması
Nalokson Uygulaması
Morfin Uygulaması
0 1 2 3 …………. 15 16 17 18 19 20 21 22 23 (günler)
10’ gözlem
10’ gözlem
30’ (Nalokson sonrası gözlem)
ġema 1. Deney protokolü
15 günlük koku uygulamasından sonra, 16. günde her iki fare grubu da 10
dakika boyunca gözlemlendi ve tartıldı. Kokunun madde bağımlılığı
gelişme süreci üzerine etkisi incelendiğinden, gözlemden hemen sonra
morfin uygulama süreci başlatıldı. Bu amaçla, farelere 7 gün boyunca
periton içi (intraperitoneal, i.p.) yoldan 10 mg/kg dozunda (13); 8.
gündeyse 20 mg/kg morfin hidroklorür uygulandı. Bu sürenin sonunda,
morfin uygulaması sonlandırılarak farelerde yoksunluk sendromu
davranışları olan ani kaçma (escape), kıvranmalar (writhings), ağırlık
kaybı, sıçramalar (jumpings), şahlanma (rearing), dikilme (standing)3,
stereotipik baş hareketleri, tımarlanma (grooming), gerinme (stretching),
piloereksiyon, silkinme (wet dog shake) davranışları 10 dakika süre
boyunca gözlendi. Morfin uygulamasından 2 saat sonra 2 mg/kg (13)
nalokson enjeksiyonu uygulandı. Nalokson uygulamasından hemen sonra
30 dakikalık gözlem yapıldı.
Farelerdeki olası lokomotor aktivite değişikliğini değerlendirmek için,
nalokson gözleminden hemen sonra, Başkent Üniversitesi Biyomedikal
Mühendisliği tarafından geliştirilen MatLab tabanlı yazılım aracılığıyla açık
alan testi uygulandı.
Gruplar; 1. Kontrol grubu (K), 2. Koku grubu (O) olarak oluşturuldu.
Kullanılacak deney hayvanı sayısının artmaması, ancak hipotezin asgari
bilimsel gereklilikte test edilmesine olanak verecek deneysel tasarımı
(Latin
kare
yöntemine
uygunluk)
sağlamak
amacıyla,
morfin
uygulamasından önce de aynı ölçütler izlendi ve işlevsel olarak 4, somut
olarak ise 2 grup oluşturuldu (Tablo 1).
Tablo 1. Deney Grupları
Morfin uygulaması
Koku
uygulaması
3
Yok
Var
Var
Yok
Grup 1, M (n=8)
Grup 3, K (n=8)
Grup 2, OM
(n=8)
Grup 4, O (n=8)
Literatürdeki şahlanma davranışından farklı olarak farenin kafesin duvarına dayandığı davranışa bu ad
verilmiştir.
Ġstatistiksel Analiz
Veriler Ortanca ± standart sapma olarak ifade edildi ve veriler üzerinde
Kruskal Wallis Varyans analizi uygulandı. İstatistiksel olarak anlamlı fark
bulunması halinde verilere postHoc testler ile ileri değerlendirme yapıldı
(Dunn Testi). Güven aralığı %5 olarak belirlendi. P değerinin <0,05 olması
durumunda karşılaştırmalar istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
BULGULAR
İncelenen davranışsal ölçütlerle ilgili veriler ortanca ± standart sapma
olarak ifade edildi. Vücut ağırlığı verileri ortalama ± standart hata olarak,
kıvranma davranışı ise görülme yüzdesi (%) değerleriyle ifade edildi.
Straub fenomeni morfin etkisinin nesnel bir göstergesidir. Her iki grupta
da tüm farelerde Straub fenomeni gözlenmesi nedeniyle morfinin etki
ettiği kanıtlandı (Şekil 1).
Civciv duruşu4 her iki grupta da morfin uygulamasından önce
gözlenmezken, morfin uygulaması sırasında koku grubunda bu özel
duruşun görülme yüzdesi kontrol grubundan fazla bulundu. Nalokson
uygulamasından sonra ise koku grubunda bu duruşun görülme yüzdesi
belirgin olarak azalırken, kontrol grubunda önemli bir değişiklik
gözlenmedi (Şekil 1).Morfin yoksunluğunun bir başka belirtisi olan
piloereksiyon, nalokson uygulamasından sonra her iki grupta da
gözlendiğinden, her iki grupta da morfin yoksunluk sürecinin oluştuğu
kanıtlandı (Şekil 1). Diş çatırdatma da bir morfin yoksunluğu belirtisidir ve
her iki grupta da nalokson uygulamasından sonra tüm farelerde görüldü
(Şekil 1).
Görülme yüzdesi (%)
120
100
K
80
O
60
KM
40
OM
20
KN
0
STRAUB
FENOMENİ
PİLOEREKSİYON
DİŞ
CİVCİV DURUŞU
ÇATIRDATMASI
ON
Davranışsal ölçütler
ġekil 17: Davranışsal ölçütlerin görülme yüzdeleri (K: Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku
+ Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN: Kontrol + Nalokson, ON:
Koku + Nalokson)
4
Alkol bağımlılığında görülen ve sırtlan duruşu olarak adlandırılan; bu çalışmada morfin uygulamasından sonra
gözlemlenen ve “civciv duruşu” olarak adlandırdığımız bir davranış.
Sıçrama davranışı, morfin uygulaması öncesinde koku grubunda kontrol
grubundan daha fazla görülürken, morfin uygulaması sırasında koku
grubunda azalmış, kontrol grubunda ise önemli bir değişiklik oluşmamıştır.
Nalokson uygulamasından sonra ise, her iki grupta da sıçrama davranışı
artmış; ancak kontrol grubundaki artış, koku grubundaki artışa göre dikkat
çekici derecede fazla olarak gözlenmiştir (Şekiller 2 ve 3).
Koku grubunda koklama davranışı morfin uygulamasından önce kontrol
grubuna göre belirgin olarak fazla iken, morfin uygulaması sırasında
kontrol grubunda artış, koku grubunda ise belirgin bir azalış gözlenmiştir.
Nalokson uygulamasından sonra koklama davranışı her iki grupta artmış,
koku grubunda daha fazla gözlenmiştir (Şekiller 4 ve 5).
K
Sıçrama
(Ortanca)
O
Sayı (kez)
KM
35
30
25
20
15
10
5
0
OM
KN1
ON1
KN2
ON2
Sıçrama
KN3
Gruplar
ON3
ġekil 2: Morfin yoksunluğu belirtilerinden sıçrama davranışı (K: Kontrol + Koku Dönemi,
O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3): Kontrol +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku + Nalokson
[birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Sayı (kez)
Sıçrama
(Toplam)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
188
K
O
88
KM
19
35
18
OM
10
Sıçrama
KN123
ON123
Gruplar
ġekil 3: Morfin yoksunluğu belirtilerinden toplam sıçrama davranışı (K: Kontrol + Koku
Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3):
Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
K
O
Koklama
(Ortanca)
KM
OM
Sayı (kez)
80
60
KN1
ON1
40
20
KN2
ON2
0
Koklama
Gruplar
KN3
ON3
ġekil 4: Morfin yoksunluk belirtilerinden koklama davranışına ait ortanca değerleri (K:
Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku +
Morfin, KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Koklama
(Toplam)
Sayı (kez)
250
205
222
K
200
O
150
110
100
50
KM
22
37
OM
12
0
KN123
1
Gruplar
ON123
ġekil 5: Morfin yoksunluk belirtilerinden koklama davranışına ait toplam değerler (K:
Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku +
Morfin, KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Gerinme nalokson uygulamasından sonra her iki grupta da gözlendi
(şekiller 6 ve 7). Ancak, kontrol grubunda gözlenen gerinme davranışı
koku grubuna göre belirgin olarak daha fazla idi.
Gerinme
(Ortanca)
O
KM
5
Sayı (kez)
K
OM
4
KN1
3
ON1
2
1
KN2
ON2
0
Gerinme
Gruplar
KN3
ON3
ġekil 6: Morfin yoksunluk belirtilerinden gerinme davranışına ait ortanca değerleri (K:
Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku +
Morfin, KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Gerinme
(Toplam)
Sayı (kez)
25
21
K
20
14
15
O
10
KM
5
OM
0
KN123
1
ON123
Gruplar
ġekil 7: Morfin yoksunluk belirtilerinden gerinme davranışına ait toplam değerler (K:
Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku +
Morfin, KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Tımarlanma morfin uygulamasından önce, her iki grupta da hemen hemen
aynı sayıda gözlenirken, morfin uygulaması sırasında kontrol grubunda
belirgin bir artış gözlendi (Şekiller 8 ve 9). Koku grubunda ise önemli bir
değişiklik gözlenmedi. Nalokson uygulamasından sonra her iki grupta da
artış oldu, kontrol grubu koku grubundan daha fazla tımarlandı.
K
Sayı (kez)
Tımarlanma
(Ortanca)
O
KM
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
OM
KN1
ON1
KN2
ON2
Tımarlanma
KN3
Gruplar
ON3
ġekil 8: Tımarlanma davranışına ait ortanca değerler (K: Kontrol + Koku Dönemi, O:
Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3): Kontrol +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku + Nalokson
[birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Tımarlanma
(Toplam)
Sayı (kez)
140
120
100
80
60
40
20
0
117
K
83
46
10
12
O
KM
15
1
Gruplar
OM
KN123
ON123
ġekil 9: Tımarlanma davranışına ait toplam değerler (K: Kontrol + Koku Dönemi, O:
Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3): Kontrol +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku + Nalokson
[birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Nalokson uygulamasından sonra her iki grupta da gözlenen kıvranma
davranışı, kontrol grubunda daha fazla bulundu (Şekiller 10 ve 11).
K
Kıvranma
(Görülme yüzdesi)
O
KM
Görülme yüzdesi (%)
120
100
80
60
40
20
0
OM
KN1
ON1
KN2
ON2
Kıvranma
Gruplar
KN3
ON3
ġekil 10: Kıvranma davranışına ait görülme yüzdeleri (K: Kontrol + Koku Dönemi, O:
Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3): Kontrol +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku + Nalokson
[birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Kıvranma
(Toplam)
23
25
K
Sayı (kez)
20
O
15
8
10
KM
OM
5
0
1
KN123
ON123
Gruplar
ġekil 11: Kıvranma davranışına ait toplam değerler (K: Kontrol + Koku Dönemi, O: Koku
+ Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin, KN(1,2,3): Kontrol +
Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem], ON(1,2,3): Koku + Nalokson
[birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Morfin uygulamasından önce koku grubunda daha fazla gözlenen dikilme
davranışı, morfin uygulaması sırasında her iki grupta da azaldı, koku
grubundaki azalma kontrol grubundan fazlaydı. Nalokson, koku grubunda,
kontrol grubundan daha fazla artış oluşturdu (Şekiller 12 ve 13).
Şahlanma davranışı morfin uygulamasından önce koku grubunda daha
fazlaydı, morfin uygulaması sırasında her iki grupta da azaldı, koku
grubundaki azalma kontrol grubundan daha fazlaydı (Şekiller 14 ve 15).
Nalokson uygulaması sonrasında her iki grupta artış gözlendi, koku
grubundaki artış kontrol grubundan daha fazlaydı.
K
Dikilme
(Ortanca)
KM
200
OM
KN1
100
ON1
50
KN2
500
Dikilme
Gruplar
K
329
300
205 216
200
220
259
O
KM
100
ON2
0
425
400
Sayı (kez)
150
Sayı (kez)
Dikilme
(Toplam)
O
OM
0
1
Gruplar
KN3
ON3
ġekiller 12 ve 13: Dikilme davranışına ait ortanca ve toplam değerler (K: Kontrol +
Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin,
KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Şahlanma
(Toplam)
K
O
KM
140
120
100
80
60
40
20
0
KN1
ON1
KN2
Sayı (kez)
OM
ON2
600
500
400
300
200
100
0
482
392
254
311
127
Gruplar
121
KN3
Gruplar
ON3
ġekiller 14 ve 15: Şahlanma davranışına ait ortanca ve toplam değerler (K: Kontrol +
Koku Dönemi, O: Koku + Koku Dönemi, KM: Kontrol + Morfin, OM: Koku + Morfin,
KN(1,2,3): Kontrol + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem],
ON(1,2,3): Koku + Nalokson [birinci, ikinci ve üçüncü 10’ar dakikalık gözlem])
Morfin uygulaması sırasında her iki grup da ağırlık kaybetti. Her iki grupta
da morfin uygulamasının 8. gününde başlayan ağırlık artışı, daha sonraki
günlerde de devam etti. Koku grubundaki artış kontrol grubundan daha
fazlaydı. Nalokson sonrası 5. günde koku grubu eski ağırlığına ulaşırken,
kontrol grubu ulaşamadı (Şekil 16).
Vücut ağırlık değişimi
29
28
27
K
26
K
O
KM
OM
KN123
1
Şahlanma
Vücut Ağırlığı (g)
Sayı (kez)
Şahlanma
(Ortanca)
O
25
24
23
Zaman (Gün)
ġekil 16: Koku uygulaması, morfin enjeksiyonu, nalokson uygulaması ve ondan sonraki
13 günü kapsayan zamanda ağırlık değişimlerinin ortalaması
ON123
Üniversitemiz Biyomedikal Mühendisliği Bölümü ile ortaklaşa hazırlanan bir
açık alan lokomotor aktivite değerlendirme yazılımı ile koku uygulanan ve
morfin bağımlılığı geliştirilen grubun nalokson uygulamasından sonra, açık
alanda daha homojen bir hareket yolu izledikleri, alanın hemen her
bölgesinde dolaştıkları saptandı (Resim 1). Lokomotor etkinlik açısından
sayısal bir fark bulunamamasına karşın (Şekil 17), kontrol grubu aynı
yoksunluk döneminde alanın belli bölgelerinde kalmayı tercih ederek, kısıtlı
bir hareket trasesi gösterdi.
Resim 1: MatLab tabanlı bilgisayar yazılımından elde edilen lokomotor aktivite
gösterimleri. (K: Kontrol grubu, O: Koku grubu, O6: kaybedilen deney hayvanı)
Lokomotor Etkinlik
120
Süre (sn)
100
80
60
40
20
0
Hareketli
Hareketsiz
Orta bölge
ġekil 17: Lokomotor etkinlik ölçümlerine dayanarak elde edilen hareketlilik, hareketsizlik
ve orta alanda bulunma süreleri. (Mavi: Kontrol grubu, Kırmızı: Koku grubu)
TARTIġMA
Bu çalışmanın sonucunda, koku gibi, ilk bakışta ilgisiz gibi görünen bir
uyaranın merkezi sinir sitemindeki ödül merkezlerini etkileyerek, bağımlılık
sürecini değiştirebileceği bilgisine ulaşılmıştır. Uzun süreli, tekrarlı koku
uygulaması ile fareler daha sonra geliştirilen morfin bağımlılığı yönünden
kontrol grubuna göre daha az etkilenmişlerdir. Çünkü, nalokson
uygulaması ile tetiklenen morfin yoksunluğu belirtileri, koku uygulanan
grupta kontrol grubuna göre belirgin olarak daha az gözlenmiştir. Bunların
arasında sıçrama davranışı, morfin yoksunluğunun kemirgenlerde görülen
en önemli belirtisidir ve koku grubunda gözlenen sıçrama davranışı
belirgin olarak daha azdır. Yine, gerinme ve kıvranma davranışları da koku
grubunda, kontrollere göre belirgin olarak daha az oluşmuştur.
Tımarlanma, dikilme, şahlanma davranışlarında ise her iki grup arasında
belirgin bir fark saptanmamıştır. Yine de uzun süreli, tekrarlı koku
uygulamasının farelerde fizyolojik morfin bağımlılığını azalttığı söylenebilir.
Bu durum, koku uygulamasının dopaminerjik ödül merkezlerinde sinaptik
plastisitesi tetiklemesi olasılığını düşündürmektedir, ancak yalnızca bu
çalışmadan elde edilen davranışsal bulgular, ileri elektrofizyolojik
araştırmalarla desteklenmeden bu sonuca varmak için yeterli değildir.
Morfin uygulaması sürecinde karşılaşılan istenmeyen etkilerden biri,
morfinin patolojik bir istenmeyen etkisi olduğu bilinen, bulbar paraliziye
bağlı solunum depresyonu nedeniyle gerçekleşen ani ölüm durumudur. Bir
başka farede morfin uygulaması sonrası idrarda kendiliğinden kan
(spontan hematüri) gözlenmiş ve bunun nedeni olarak morfin
bağımlılığının glomerüler filtrasyon gerçekleşirken immun komplekslerin
mesangiumda birikmesine neden olduğu ve böylece kanamaya yol açtığı
bilgisine ulaşılmıştır (14). Bir diğer farede ise morfin uygulamasından
sonra parapleji gözlenmiştir. İnsanda ve farelerde yapılan çalışmalarda da
morfin bağımlılığının bir patolojik etkisi olarak geçici spastik parapleji
geliştirebileceği gösterilmiştir (15).
Koku grubunun vücut ağırlığının koku uygulaması döneminde kontrol
grubuna göre fazla bulunması, kokunun iştahı tetikleme olasılığına
bağlanabilir.
Kullanılan deney hayvanı sayısı, böylesi bir davranış çalışması için yeterli
değildir, fare sayısının artırılması ile yapılacak ileri çalışmalar, elde edilen
bulguların güvenilirliğini artıracaktır.
Yine, aynı mekanizmanın bağımlılık yapıcı diğer maddeler ile yapılacak
benzer çalışmalarda denenmesi, ortak payda olan ödül merkezleri
hakkında ileri sürdüğümüz koku-bağımlı sinaptik plastisite kuramını
sorgulamak için elzemdir.
KAYNAKÇA
1. Tisch S, Silberstein P, Limousin-Dowsey P ve diğerleri. The basal
ganglia: anatomy, physiology, and pharmacology. Psychiatric Clinics
of North America 2004; 27:757.
2. Taner, D. Fonksiyonel Nöroanatomi. 8. Baskı, Ocak 2010; 226
3. Johnson B.R., Drug Dreams: A Neuropsychoanalytic Hypothesis
2001; 49:75-96.
4. Jaffe JH, Jaffe AB. Textbook of Substance Abuse Treatment. Galanter
M., Kleber HD (Editors) 2. baskı. Washington, DC. American
Psychiatric Press, Inc. 1999; 11-19.
5. Marinelli S, Pascucci T, Bernardi G ve diğerleri. Activation of TRPV1 in
the VTA excites dopaminergic neurons and increases chemical - and
noxious-induced dopamine release in the nucleus accumbens.
Neuropsychopharmacology 2005; 30(5): 864-70.
6. Robinson T.E., ve Berridge K.C., The psychology and neurobiology of
addiction: An incentive-sensitization view. Addiction 2000;
95:2(suppl.), 91–17.
7. Uzbay, T. Madde Bağımlılığı Çalışmalarında Kullanılan Deneysel
Hayvan Modelleri. Meslek İçi Sürekli Eğitim Dergisi. 1.
8. Uzbay, T. Madde Bağımlılığı Çalışmalarında Kullanılan Deneysel
Hayvan Modelleri. Meslek İçi Sürekli Eğitim Dergisi. 59-60.
9. Madhavan A. ve diğerleri. μ-Opioid Receptor Endocytosis Prevents
Adaptations in Ventral Tegmental Area GABA Transmission Induced
during Naloxone - Precipitated Morphine Withdrawal. J Neurosci.
2010; 30(9): 3276–3286.
10. Francesco P., Sandy G., Manuela I. ve diğerleri. Disruption of the
CRF2 receptor pathway decreases the somatic expression of opiate
withdrawal. Neuropsychopharmacology.2008; 3(12):2878-2887.
11. Yates J.W., Meij J.T.A., Sullivan J.R. ve diğerleri. Bimodal effect of
amphetamine on motor behaviors in C57BL/6 mice. Neurosci Lett.
2007; 29; 427(1): 66–70.
12. Birancı A.I., Güzel A., Kozan S. ve diğerleri. Farelerde Koku
Uyaranının Öğrenme Bellek Süreci Üzerine Etkisi ve Bu Süreçte
Serotonin 5-HT3 Reseptörlerinin Olası Katkısı. Başkent Üniversitesi
XIII. Öğrenci Çalışma Grubu Sempozyumu Raporları 2010.
13. Majeed N.H., Przewlocka B., Machelska H. ve diğerleri. Inhibition of
nitric oxide synthase attenuates the development of morphine
tolerance and dependence in mice. Neuropharmacology 1994; 33:
189-192.
14. Singhal P.C. ve diğerleri. Morphine enhances deposition of ferritinantiferritin complexes in the glomerular mesangium. Nephron
1995;70(2):229-34.
15. Kakinohana, M. ve diğerleri. Neuraxial morphine may trigger
transient motor dysfunction after a noninjurious interval of spinal
cord ischemia: a clinical and experimental study. Anesthesiology.
2003;98(4):862-70.