Omurilik hasarı sonrası tekrarlayan manyetik uyarım tedavisinin motor aktivite ve nöron sağ kalımına olan etkisi

Abstract

Omurilik hasarı sonrası zarar gören aksonların kollateral dallanması ve propriospinal nöronlar ile sinaps yaparak intraspinal ve supraspinal seviyede yeni aksonal ağlar kurabildiği bilinmektedir. Bu çalışmada tekrarlayan transkraniyal manyetik simülasyon tedavisinin (tTMS) omurilik yari kesi hasarı sonrası fonksiyonel geri kazanım, atrofi, aksonal sağ kalım ve kollateral dal üretebilme etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Araştırmada 8-12 haftalık erkek Balb/c farelerin T10 vertebra seviyesinde omurilikte yari kesi meydana getirilerek sağ alt ekstremitede hemipleji oluşturulmuştur. Hasar ardından 28 gün boyunca fareler transkraniyal ve transspinal olarak 1Hz veya 20Hz frekansları kullanılarak tedavi edilmiştir. Tedavi surecinde sağ arka ayaktaki lokomotor aktivite, motor kabiliyet ve motor fonksiyonlar takip edilmiştir. Tedavi ardından omurilikte meydana gelen atrofi, aksonal sağ kalım ve aksonal yolakların bütünlüğü incelenmiştir. Gruplar karşılaştırıldığında lokal ve transkraniyal olarak 1Hz frekansla uyarılan grupların sağ arka ayağında motor kabiliyetlerin ve genel lokomotor aktivitenin kontrole oranla arttığı görülmüştür. Davranıştaki sonuçlar elektrofizyolojik deneylerle desteklendiğinde bu grupların bacak kaslarındaki motor uyandırılmış potansiyelde daha hızlı cevap oluştuğu bulunmuştur. Ayrıca 1Hz tedavisi hücre gövdesinin distalindeki aksonların bulunduğu dorsal funiculus atrofisini azaltırken bu aksonlardaki dejenerasyonu önleyip yeni akson kolaterallerinin oluşmasını sağladığı gözlemlenmiştir. Düşük frekansta verilen tTMS tedavisi aksonlarda yeni yolakların oluşumunu sağlayarak zarar görmüş sinyal yolunun tekrar tamir edilmesi ve fonksiyonel iyileşmenin sağlandığını göstermektedir. Non-invazif bir tedavi olan tTMS tedavisinin dolaysı ile merkezi sinir sistemi yaralanmalarında kullanılabilecek alternative bir tedavi yöntemi olabileceği düşünülmektedir.

After spinal cord injury, damaged axons can sprout axon collaterals and form new intraspinal or supraspinal circuits by interact with propriospinal neurons. In this study, the effects of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) therapy on functionel recovery, atrophy, axonal survival and axonal sproutings after lateral hemisection injury on spinal cord was investigated. 8-12 week old male Balb/c mice were submitted tolateral hemisection in T10 level by transecting right side of the spinal cord and leaving left side intact, causing hemiplegia in lower extremities. After injury, mice were treated with low or high frequency rTMS therapy for 28 days. Within the therapy process, motor skills and the locomotor activity was assessed in right hindlimb. After therapy, effects of rTMS on cord atrophy, axonal survival and stability of the axonal circuits was evaluated. Findings show that when low frequency rTMS apllied either with transcranial or transspinal, the motor activity of the right hindlimb and the general locomotor activity were significantly increased. Latency periods in the motor evoked potentials of the gastrocnemius muscle were also further strengthen the functional recovery data, where the low frequency therapy significantly reduce the latency period of muscle contraction. Atrophy in dorsal funiculus area and the degeneration of distal axons were also reduced by low frequency therapy. Together data show that low frequency therapy can aid the formation of new axonal circuits and increase functional recovery after lateral hemisection injury on spinal cord. Non-invasive rTMS therapy therefore can be a promising therapy method for the central nervous system injuries.