Impact of antibiotic induced gut microbiota alteration on cognitive abilities and behaviours of mice
Farede antibiyotik kullanımına bağlı olarak bozulan bağırsak mikrobiyotasının bilişsel yetiler ve davranışlar üzerine etkileri
- Tez No: 489458
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE GÜL GÖZEN, PROF. DR. EWA JAKUBOWSKA DOĞRU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizyoloji, Genetik, Mikrobiyoloji, Physiology, Genetics, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoloji Eğitimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Son zamanlarda özellikle deney hayvanları üzerinde yapılan çalışmalar bağırsak mikrobiyotası ile merkezi sinir sistemi (MSS) arasında çift yönlü bir iletişim olduğunu, bu iletişimin sinirsel, hormonal ve bağışıklık sistemini de kapsamakla beraber aynı zamanda beyin fonksiyonları ve davranış üzerinde de etkilerinin olduğunu göstermektedir. Bağırsak mikrobiyotası ayrıca endişe, ruh hali, bilişsel yetiler ve acıma duygusunun ifade edilmesi üzerinde de rol oynadığı görülmektedir. Bağırsak mikrobiyotası İrritabl Barsak Sendromu gibi mide ve barsak hastalıklarıyla ilişkilendirilmekte, bu durumun stres gibi psikiyatrik sorunları tetiklemesi ile hafıza ve öğrenme süreçlerini de etkileyebilmektedir. Bununla beraber günümüzde aşırı antibiyotik kullanımı mikro biyotada bulunan yararlı simbiyoz bakteri gruplarını uzaklaştırmakla beraber beyin fonksiyonları üzerine etki ederek endişeli davranış sergileme, depresyon sendromları ve hatta bilişsel eksikliklere sebep olabilmektedir. Fakat günümüzde gelişim çağında tekrar eden antibiyotik kullanımının yetişkin dönemde beyin fonksiyonları, bilişsel durumlar ve davranış üzerine olan etkilerini araştıran çalışmalar halen sınırlı sayıdadır.Yapılan bu çalışmanın amacı yukarıda bahsedilen soruna bir deney hayvanı modeli kullanarak işaret etmektedir. Çalışmada 21 günlük BALB/c fareleri kullanılmıştır. İki farklı geniş spektrumlu antibiyotik amfisilin (1g/L), cefoperazon (1g/L) farklı kombinasyonlarda belli aralıklarla gelişim dönemine uygulanmıştır. Antibiyotik uygulaması boyunca bağırsak mikrobiyotasında değişimler denature gradient jel elektroforezi (DGGE) yöntemi kullanılarak izlenilmiştir. Antibiyotik uygulaması sonunda deney ve kontrol grupları davranış ve biyokimyasal testlere tabi tutulmuştur. Davranış testleri için açık alan, yükseltilmiş artı labirent, yeni obje tanıma ve yüzmeye zorlama testleri uygulanmıştır. Biyokimyasal analizler sonucunda beyinden türetilen nörotropik faktör (BDNF), Kortikosteron, Seratonin reseptörü 5HT1A ve N-metil-D-aspartat (NMDA) alt ünitelerinden NR2B'nin kantitatif seviyeleri belirlenmiştir. Çalışma sonunda elde edilen verilerin karşılaştırılmalı analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar gelişim döneminde farelere uygulanan tekrar eden antibiyotik uygulaması bağırsak florasını değiştirmekle birlikte bu durumun ergin bireyin kognitif ve davranışları üzerinde etkili olabileceğini açıkça göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Recently arising studies with animal models show that there is a bidirectional communication between gut microbiota and central nervous system (CNS) through neural, endocrine and immune pathways which influences brain function and behavior. Apparently, gut microbiota may play a role in the regulation of anxiety, mood, cognition, and pain sensation. Gut microbiota may cause gastrointestinal disorders, such as irritable bowel syndrome (IBS), which can be comorbid with stress-related psychiatric conditions influencing memory and learning processes. In this context, overuse of antibiotics which are known to profoundly change the gut microbiota by reducing the necessary symbiotic bacteria may also influence brain functions leading to the development of anxiety-like-behavior and depression syndromes, and even cognitive deficits. The present study aimed to address this issue using an animal model. Experiments were carried on thirty 21-days old BALB/c mice. Two broad-spectrum antibiotics ampicillin (1g/L) and cefoperazone (1g/L) used in different combinations up to adult age. To screen the fluctuation of the gut microbiota populations denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) technique was applied. By the end of the antibiotic treatment, both the experimental and control mice were subjected to behavioral tests and biochemical assays. The behavioral test included open field (OF), elevated plus maze (EPM), novel object recognition test (NOR), and forced swim test (FST). In biochemical analyses, the level of the brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and Corticosterone, Serotonin receptor 5HT1A and NR2B subunits of N-methyl D-aspartate receptor (NMDA) were determined. The data were analysed comparatively. The results showed that in mice, a repeated antibiotic treatment applied during adolescence changes the gut microbiota composition and in parallel appears to influence the cognitive and affective behavior in young adults.
Benzer Tezler
- Oligodendrosit hasarı ve bağırsak mikrobiyom çeşitliliği arasındaki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between oligodendrocyte damage and intestinal microbiome diversity
MEHMET BOSTANCIKLIOĞLU
- Irak'ın Thi-Qar eyaletindeki hastalardan izole edilen escherichia coli'de shigatoxin geninin moleküler tespiti
Molecular detection of shigatoxin gene in escherichia coliisolated from patients in Thi-Qar province, Iraq
TALAL HASAN JABER ALFKAWI
Doktora
Türkçe
2024
BiyolojiÇankırı Karatekin ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEÇİL AKILLI ŞİMŞEK
- Inhibitory impact of selected antibiotics on biodegradation characteristic and microbial population under aerobic conditions
Seçilmiş antibiyotiklerin aerobik koşullar altinda biyolojik ayrişabilirlik ve mikrobiyal popülasyon üzerine etkilerinin belirlenmesi
İLKE PALA ÖZKÖK
Doktora
İngilizce
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERİN ORHON
- Improvement of Bacilysin biosynthesis in Bacillus subtilisPY79 VIA CRISPR/CAS9 technology
Bacillus subtilis PY79 suşunda basilisin biyosentezinin CRISPR/CAS9 teknolojisi ile iyileştirilmesi
HADEEL WALEED ABDULMALEK
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KARATAŞ
- Ornidazolun Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)'nın bazı biyolojik ve biyokimyasal parametrelerine etkisi
The effect of ornidazole on some biological and biochemical parameters of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae)
ERCAN VURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyolojiBülent Ecevit ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL BÜYÜKGÜZEL