Sabit ışığa maruz kalan sıçanlarda melatonin takviyesi ve farklı egzersiz modellerinin kognitif fonksiyon üzerine etkileri

Abstract

Giriş: Uzun süreli sabit ışığa maruz kalma sirkadiyen aritmiye neden olur ve kognitif fonksiyonu olumsuz etkiler. Egzersizin kognisyona olumlu etkileri bilinmekteyken, farklı tip egzersiz modellerinin sirkadiyen aritmi ve kognisyona olası etkileri merak konusudur. Amaç: Çalışmada sabit ışığa uzun süreli maruziyetle sirkadiyen aritmi oluşturulan sıçanlarda orta şiddetli sürekli egzersiz (CMT) ile yüksek şiddetli aralıklı egzersiz (HIIT) uygulamalarının ve melatonin takviyesinin, kognitif fonksiyon üzerine etkileri incelenmiştir. Yöntem: Sıçanlar kontrol grubu ile birlikte sedanter (SED), orta şiddetli sürekli egzersiz (CMT), yüksek şiddetli aralıklı egzersiz (HIIT) ve bunlara melatonin (MEL) eklenen gruplar olmak üzere toplamda yedi gruba (n=8/grup) ayrıldı. Kontrol grubu, aydınlık/karanlık döngüde (LD); diğer gruptaki hayvanlar aydınlık/aydınlık döngüde (LL) barındırıldı. Egzersizler koşu bandında 6 hafta boyunca (5 gün/hafta) gerçekleştirildi ve son 3 hafta sabit ışık protokolü uygulandı. Işık maruziyeti süresince ilgili sıçanlara her gün intraperitoneal (ip) melatonin (10 mg/kg) enjeksiyonu yapıldı. Kognisyonu değerlendirmek için obje tanıma testi, anksiyete düzeylerini değerlendirmek için delikli levha ve artı labirenti testleri uygulandı. Beyin dokularında biyokimyasal ve histolojik değerlendirmeler yapıldı. Bulgular: Kontrol grubu nöron sitoplazmalarının normal hatlara, SED grubununsa piknotik nükleuslara sahip olduğu belirlenmiş; MEL grubunda bu dejeneratif etkiler azalmıştır. Egzersiz ve melatonin gruplarının dentat girus bölgesi kontrole benzer bulunup, nörogenezde artış izlenirken; CA3 bölgesinde nörogenez HIIT grubunda belirgin olarak artmıştır. Kognitif fonksiyon sürekli ışık maruziyetiyle sedanter hayvanlarda baskılanmışken, melatonin uygulaması ve/veya egzersiz uygulamalarıyla geri dönmüştür (p<0.05). Anksiyete düzeyi egzersiz uygulamalarıyla azalmıştır (p<0.05-0.01). MPO aktivitesi sirkadiyen aritmi ile artmış, melatonin ve egzersiz uygulamalarıyla baskılanmıştır (p<0.05-0.001). Tartışma ve Sonuç: MEL uygulaması nöronlardaki dejeneratif etkileri azaltmış; HIIT ve CMT ise nörogenezi arttırırken, HIIT angiogenez ve nörogenezi belirgin olarak arttırmıştır. Sonuçlarımız sirkadiyen aritmi ile baskılanan kognitif fonksiyonun, melatonin ve egzersiz uygulamaları ile iyileştiğini ve nörodejeneratif hasarın toparlandığını düşündürmektedir.