Deneysel subaraknoid kanama modelinde verapamilin endotelin-1, apoptoz ve oksidatif stres aracılığı ile vazospazm üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmamızda intratekal verapamilin deneysel subaraknoid kanama (SAK) sonrası oluşan serebral vazospazmda tedavi etkinliğini araştırdık.Gereç ve yöntemler: Çalışmamızda 24 adet Spraque-Dawley erkek rat kullanıldı. Ratlar randomizasyon ile 3 gruba ayrıldı. Sham grubunda deneklere SAK yapılmadı. Kontrol grubunda SAK uygulandı fakat tedavi verilmedi. Verapamil grubunda ise SAK yapıldıktan sonra intratekal verapamil uygulandı. Tüm gruplarda anestezi altında kuyruk arteri kanüle edildi. Sonrasında oksipitoservikal bileşkeye insizyonla oksipital kasların altında atlantooksipital membranları bulundu. 25G iğneyle sisterna magnaya ulaşıldı. Verapamil grubunda 0,2 ml, diğer gruplarda 0,1 ml beyin omurilik sıvısı (BOS) boşaltıldıktan sonra Sham grubunda, alınan BOS geri enjekte edildi. Diğerlerinde kuyruk arterinden alınan kan (0,1ml) sisterna magnaya yavaşça enjekte edildi. Tedavi grubunda 0,1 ml 100 μg verapamil çözeltisi, kan verildikten 2 dk. sonra yavaşça enjekte edildi. Aynı işlem tüm gruplarda 48 saat sonra tekrarlandı. Ratlar 7. günde anestezi altında dekapitasyon ile sakrifiye edildi. Baziller arterde mikroskobik ölçüm ile damar lümen çapı ve duvar kalınlığı, Elisa yöntemi ile ET-1 serum düzeyleri, Western Blot yöntemi ile apoptotik index ve biyokimyasal yöntemler ile total oksidan ve antioksidan kapasiteye bakılarak oksidatif stres oranı ölçülerek vazospazm ile olan ilişkisi incelendi.Bulgular: SAK sonrası gelişen vazospazm serum ET-1 seviyesini arttırmış, bax ve kaspaz-3 seviyelerini arttırıp, Bcl-2 seviyesini azaltarak apoptoz indeksini de arttırmıştır; TAS azalmış ve TOS artmıştır. Vazospazma bağlı baziller arter duvar kalınlığında artış ve arter lümen çapında ise daralma gelişmiştir. Verapamil grubunda ET-1 seviyesi, apoptoz indeksi, oksidatif stres ve arter duvar kalınlığı azalmış, arter lümen çapı artmıştır.Sonuç: İntratekal verapamil apoptoz, oksidatif hasar, ET-1, damar duvar kalınlaşması ve vazokonstrüksiyonu azaltarak serebral vazospazm tedavisinde yeni etkin bir tedavi seçeneği olabilir. Bunun için daha fazla preklinik ve klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.Anahtar kelimeler: apoptoz, ET-1, gecikmiş beyin hasarı, intratekal verapamil, oksidatif hasar, SAK, serebral vazospazm

Objective: We aimed to investigate the impact of intratechal verapamil on cerebral vasospasm in an experimental subarachnoid hemorrhage (SAH) model.Materials and methods: 24 male Sprague-Dawley rats were used in the study. The rats were randomized into 3 groups. In the sham group we didn't make SAH. In the control group we made SAH but we didn't give treatment. In the verapamil group we gave intratechal verapamil after SAH. We made microscobic dissection to tail artery and canulated it in all groups under general anesthesia. Then incisions were made in rats in the occipitocervical junction under anesthesia and atlantooccipital membranes were exposed under occipital muscles. Cisterna magna was reached via a 25G needle. We drained cerebrospinal fluid (CSF) 0,2 ml in the verapamil group and 0,1 ml in the others. In the Sham group, CSF we drained we injected it back. In the other groups, arterial blood (0.1ml) drawn from the tail artery, was slowly injected into the cisterna magna. In the treatment group 0,1 ml 100 μg verapamil injected at same place two minutes after blood injection. Same routine repeated 48 hour later. Rats were sacrified by decapitation under general anesteshia at seventh day. We measured Basilar artery lumen diameter and wall thickness by microscobic measurement, ET-1 serum level by Elisa method, apoptotic index by Western Blot, oxidative stress ratio by measuring total oxidant and antioxidant capacity.Results: Cerebral vasospasm, which develops after subarachnoid hemorrhage, increased serum Endothelin-1 level. Vasospasm increased apoptotic index by increasing Bax and Caspase-3 levels and decreasing Bcl-2 level. Also, total antioxidants (TAS) decreased whereas total oxidants increased. Basillar artery wall was found to be thicker and diameter of basillary artery lumen decreased because of the vasospasm. Conversely, Endothelin-1 level, apoptotic index, oxidative stress, vascular wall thickness decreased and basilar artery diameter increased in the verapamil group.Conclusion: Our results showed that intrathecal verapamil decreased apoptozis, oxidative injury, Endothelin-1, artery wall thickening and vasocontruction. These findings suggest that intratechal verapamil may provide an effective treatment in vasospasm. Further pre-clinic and clinic studies are warranted.Key words: cerebral vasospasms, intrathecal verapamil, oxidative stress, apoptosis, Endothelin-1, delayed cerebral injury, Subarachnoid Hemorrhage