Epileptik sıçanlarda kedi otu (Valeriana officinalis) ekstraktının kardiyovasküler sistem üzerindeki etkilerinin araştırılması

Abstract

Epilepsi, en ciddi nörolojik hastalıklardan biridir ve merkezi sinir sisteminin bir kısmının veya tümünün denetlenemeyen aşırı etkinliği olarak tanımlanır. Epilepsiye bağlı olarak kardiyak ritim, kalp vurumu, kan basıncı, solunum hızı ve biçimi, vazomotor aktivite, gastrointestinal motilite ve sfinkterlerin tonusunda değişiklikler görülür. Ayrıca, kardiyak aritmilerin görüldüğü epilepsili hastalarda beklenmeyen ani ölümler de meydana gelmektedir.Nitrik oksit (NO)'in, deneysel hayvan modellerinde nörodejenaratif hastalıklarda, kalp krizinde ve epilepside fonksiyonel olduğu bildirilmektedir. NO'in, epilepsinin patofizyolojisinde rol oynadığı bilinmekle beraber, bu konu araştırıcılar tarafından hala tartışılmaktadır. Uyku düzenleyici ve sedatif etkileri olan Valeriana officinalis (kedi otu) bitkisinin, gama amino bütirik asit (GABA) üzerinden etkili olduğu düşünülmekle beraber, nasıl etki ettiği tam olarak bilinmemektedir. Kedi otu ve NO ile ilgili çalışma yok denecek kadar azdır.Biz de çalışmamızda çok eski yıllarda antiepileptik olduğuna inanılan ve daha sonra sedatif ve uyku düzenleyici olarak Avrupa ilaç farmakopisine kayıtlı olan kedi otu kökü ekstresi ve öncelikli olarak nöronal nitrik oksit (nNOS) inhibitörü olan 7-Nitroindozol (7-NI) kullanarak, pentilentetrazolium (PTZ) ile kindling epilepsi modeli oluşturduğumuz sıçanlardaki kardiyovasküler etkilerini ve birlikte uygulandığındaki etkilerini araştırdık.Her grupta 6 hayvan olacak şekilde kontrol grubu (serum fizyolojik tuzlu su, ip), pentilentetrazolium (PTZ, 40 mg/kg, ip), Valerian ekstraktı (VAL, 200 mg/kg, gavaj yoluyla), 7-NI (25 mg/kg, ip), PTZ+VAL, PTZ+7-NI, 7-NI+VAL, PTZ+VAL+7-NI grupları oluşturuldu. Kindling model oluşturmak için PTZ gün aşırı, diğer maddeler her gün olacak şekilde dört hafta boyunca uygulandı. PTZ uygulamasından sonra tüm hayvanlar 30 dakika gözlemlenerek grupların nöbet şiddetleri, frekansları ve latans süreleri karşılaştırıldı.VAL+PTZ uygulanan grup, sadece PTZ uygulanan grup ile karşılaştırıldığında, frekans, nöbet şiddeti ve latans süreleri bakımından çok anlamlı bir farklılık tespit edilmedi. 7-NI+PTZ ve VAL+7-NI+PTZ grupları, PTZ'ye göre nöbet şiddeti ve frekansları bakımından anlamlı olarak düşük, latans değerleri yüksek olmasına karşın anlamlı bulunmadı.Kalp vurum sayısı açısından gruplar kontrol ve PTZ gruplarına göre karşılaştırıldığında, VAL+7-NI+PTZ ve PTZ gruplarına göre yüksek olduğu; PTZ grubuna göre karşılaştırıldığunda ise VAL, 7-NI, 7-NI+PTZ, VAL+PTZ ve VAL+7-NI uygulanan gruplara ait değerler ise düşüktü, kontrole yakındı. Kalp hızına göre düzeltilmiş olan QT (QTc) değerleri kontrole göre kıyaslandığında PTZ, VAL, VAL+PTZ ve VAL+7-NI+PTZ grupları yüksek olduğu belirlendi. PTZ'ye göre karşılaştırıldığında ise, 7-NI ve 7-NI+PTZ gruplarının QTc süreleri anlamlı olarak daha düşük ve kontrol değerlere daha yakın olduğu gözlendi. QRS süreleri ve ST segment yüksekliklerinde kontrol ve PTZ grubuna göre belirgin değişiklikler yoktu.Plazma total NO konsantrasyonu, 7-NI+PTZ grubunda hem kontrol grubuna hem de PTZ grubuna göre anlamlı olarak daha düşüktü. VAL+7-NI+PTZ grubunun plazma total NO düzeyi sadece kontrol grubuna ait değerlerden anlamlı olarak düşüktü. Kalp homojenatından elde edilen sitozolik fraksiyonun total NO düzeyleri, tüm 7-NI uygulanan gruplar ile VAL+PTZ grubu; kontrol ve PTZ gruplarına nazaran anlamlı olarak düşük olduğu tespit edildi. Homosistein (Hcy) düzeyleri, 7-NI+PTZ grubu kontrole göre ve VAL+7-NI+PTZ grubu ise hem kontrol hem de PTZ grubuna göre anlamlı olarak düşüktü. Miyeloperoxidaz (MPO) seviyeleri kontrole göre, VAL+7-NI ve VAL+7-NI+PTZ gruplarında düşük, VAL+PTZ grubunda ise arttığı; 7-NI, VAL, VAL+7-NI, 7-NI+PTZ ve VAL+7-NI+PTZ gruplarının ise PTZ grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu saptandı. Süperoksit dismutaz (SOD) aktivite değerleri, kontrole göre diğer tüm gruplarda düşük, PTZ grubuna göre kıyaslandığında VAL+PTZ grubunda anlamlı olarak yüksek iken, VAL+7-NI+PTZ grubunda ise anlamlı olarak düşüktü.Çalışmamızın verilerine dayanarak, epilepsili sıçanlara hem valerian ekstraktı hem 7-NI uygulamak yerine sadece 7-NI uygulamanın çok daha etkin olduğunu söyleyebiliriz. Valerian ekstraktı etkilerini daha hafif olarak sergilemektedir. Nöbet latansını düşürme eğiliminde olmasına karşın, frekans ve şiddet üzerinde belirgin etkilere sahip değildir. Vazodilatör etkileriyle kan basıncını düşürme eğilimindedir. Bu nedenle, uzun süreli kullanımında kalp üzerine olan antiaritmik etkileri göz önünde bulundurulmalıdır. Epilepsi üzerine hafif derecede etkilidir denilebilir. 7-Nitroindozolün nöbet şiddeti ve frekansını da belirgin olarak düşürme eğiliminde olması, ayrıca kalp vurumu, QTc süreleri ve RR aralığına bakıldığında 7-NI+PTZ grubuna ait değerleri kontrole yakın olarak tutması, 7-NI'ün epilepsiyi tedavi edici bir kimyasal olabileceği düşüncesini öne çıkarmaktadır. Bu nedenle, gelecekte yapılacak daha ayrıntılı çalışmalar sonucunda, 7-NI'ün antiepileptik ilaçların içeriğinde kullanılabilme ihtimali olabilir.

Epilepsy is one of the most serious neurological desease and characterized as an uncontrolled excessive activity of the central nervous system totally or partly. Depending on the type of epilepsy, it has been seen to change cardiac ritm, heart beating, blood pressure, respiration rate and form, vasomotor activity, gastrointestinal motility and sphincter tonus. Moreover, in the patients had cardiac aritmia with epilepsy arise sudden unexpected deaths.It has been reported that nitric oxide (NO) in animal models is functional in neurodegenerative deseases, heart failure and epilepsy. Although, NO is known to play a role in pathophysiology of epilepsy, it has been still discussed by researchers. Valeriana officinalis, which has sedative effects and promotes sleep, has been thought to affect gama amino butiric acid (GABA). However, it is not known exactly how it plays role in it. There has been limited study on the relationship between Valeriana officinalis and NO.In this study, we aimed to investigate effects of Valeriana officinalis root extract, which was believed to be antiepileptic in ancient times and recorded to European Medicine Farmacopy as sedative and sleep regulator later on, and 7-Nitroindozol (7-NI), which is inhibitor of neuronal nitric oxide, on cardiovascular system both individually and together in the rat model made kindling epilepsy with pentylentetrazolium (PTZ).For this purpose, we composed of 8 groups with six animals in each group. They were control group given only physiological saline intraperitonally (ip), kindling group given PTZ (40 mg/kg, ip), Valerian extract (VAL, 200 mg/kg, via gavage), 7-NI (25 mg/kg, ip) PTZ+VAL, PTZ+ 7-NI, 7-NI+ VAL, PTZ+VAL+ 7-NI. PTZ were given every other day in order to make Kindling epilepsy model, but applications of the other groups were daily for four weeks. After PTZ application, the groups were compared by observing intensity of convulsions, their frequency and latency times throughout 30 minutes. When the group given VAL+PTZ was compared with the group given only PTZ, we did not determine any significant differences in terms of convulsions intensity, frequency and latency times. Although, intensity and frequency of 7-NI+PTZ and VAL+7-NI+PTZ groups were significantly lower than PTZ administrated group, their higher latency times than PTZ administrated group were not significant.When the groups were compared with control and PTZ groups considering heart beating, VAL+7-NI+PTZ and PTZ groups values were higher than control group. VAL, 7-NI, 7-NI+PTZ, VAL+PTZ and VAL+7-NI groups values lower than PTZ group. However, were close to those of control animals. Besides, and administrated groups values were lower than control group. QTc values of PTZ, VAL, VAL+PTZ and VNP groups were detected to be higher when compared with control group. However, when they were compored with PTZ, QTc times of 7-NI and 7-NI+PTZ were significantly lower and closer to those of control values. QRS times and ST segment heights had not significant difference when the groups were compared with control and PTZ groups.Plasma total NO concentration of 7-NI+PTZ group was significantly lower than both control and PTZ. Total NO level of VAL+7-NI+PTZ was significantly lower than those of control values only. All 7-NI administarted and VAL+PTZ groups of total NO level of cytosolic fractions obtained from heart extract were significantly lower than control and PTZ groups. Homosistein levels (Hcy) of the groups administrated 7-NI+PTZ was lower than control group. However, VAL+7-NI+PTZ group was significantly lower than PTZ and control groups. Miyeloperoxidase (MPO) levels of VAL+7-NI and VAL+7-NI+PTZ groups were lower than control group but those of VAL+PTZ group increased. Also, MPO levels of 7-NI, VAL, VAL+7-NI, 7-NI+PTZ ve VAL+7-NI+PTZ groups were lower than PTZ group. Süperoxide dismutase (SOD) activity levels of Valerian+PTZ was significiantly higher than PTZ group, whereas, those of VAL+7-NI+PTZ group was significantly lower. Also, SOD levels of all groups higher than control.Considering our findings, we can say that 7-NI administration alone to the rats with epilepsy is more effective than administration of 7-NI and Valerian extract together. Valerian extract exhibited its antiepileptic effect more faintly. Although it tend to decrease in attac latency, it had not an evident effect on attac frequency and degree. Also, it tend to drop blood pressure with its vasodilator effect. Thus, its antiaritmic effects on heart have to take into account in its long term usage. We can say that it is effective on epilepsy faintly. According to our findings, evident decrease in attac degree and frequency in 7-IN group, also being close to control group parameters such as heart beating, QTc times and RR range values in 7-NI+PTZ group have highlighted thought of 7-NI usage as a therapeutic agent in epilepsy. Therefore, more detailed studies in the future can provide to usage of 7-NI in antiepileptic medicine content.