Normal ve diabetli sıçanlarda insülin hipoglisemisi komasının kan-beyin bariyeri permeabilitesine etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında hipoglisemi komasının ve diabetin kan-beyin bariyeri permeabil itesine etkisini incelemek ama cıyla 5 ayrı ana grupta toplam 80 sıçan kullanıldı. Deneyle rimizi 5 ana grupta toplayabiliriz..1- Kontrol Grubu Bu grupta kontrol kan şekeri, kan basıncı, kan gazla rı ve kan-beyin bariyeri 8 sıçanda incelendi. 2- Kan Sekeri ve Vücut Isısı Değiştirilen Grup Bu gruptaki araştırmaları iki alt gruba ayırarak ince lemeyi uygun bulduk. a) Hipoglisemik ve Hipotermik Grup 30 sıçan kullandığımız bu grupta 50 U/Kg insülin verilen sıçanlarda, kan şekeri, kan gazı ve EEG kaydı yapıl dı. Kan-beyin bariyerleri kontrol grubunda olduğu gibi Evans- blue traseri ile incelendi ve sonuçta hipoglisemi komasının hipotermiyle birlikte olduğu zaman her iki hemisferde ve be yin sapında, ileri derecede kan-beyin bariyeri permeabilite- sini bozduğu ve normalde bariyerden geçmeyen Evans blue-albü- min kompleksinin beyine geçerek beyini maviye boyadığını izledik. Hipoglisemik ve hipotermik hayvanlarda komanın bir fa zında ortalama arteryel kan basınçlar ınında anlamlı şekilde yükseldiğini gördük. Bu grupta bariyer permeabilites indeki değişimlerin nedenini şöyle açıkladık: Hipoglisemi ile bir likte hipoterminin olması, beyin endotel hücrelerine ve nö ronlara farklı etki etmektedir. Hipotermide nöronlar hipogli semiden korunduğu halde, endotel hücreleri fonksiyonlarını devam ettirdikleri için korunamamakta ve şişerek aralarındaki `tight-junction`ların açılmasına neden olmaktadırlar. Açılan `t ight-junction`lardan da boya-albümin kompleksi beyine geçe rek onun ileri derecede maviye boyanmasına neden olmaktadır, görüşündeyiz. b) Öglisemik ve Hipotermik Grup Vücut ısılarını buzlu su ile hipptermi grubunda ol duğu gibi 30 C'ye düşürdüğümüz 4 hayvanda kan-beyin bariyeri permeabilitesini inceledik. Buradaki amaç hipoglisemik grup taki bariyer yıkımından, hipoterminin sorumlu olup olmadığını tespit etmek idi. Sonuçta bu 4 sıçanın beyninde herhangi bir Evans blue-albümin ekstravazasyonu görülmedi ve tek başına hipoterminin bariyerde fonksiyon bozukluğu yapamayacağı sonu cuna erişildi. 3- Kronik Diabetli Grup Kronik diabette meydana gelen damar kompl ikasyonlar ı- nın, kan-beyin bariyeri permeabil itesine etkisini araştırmak için, ortalama 104+7.15 gün süreyle streptozotocin diabeti oluşturduğumuz sıçanlar da kan-beyin bariyeri permeabil ite- sindeki değişiklikleri inceledik. Sıçanlardaki bu diabet sü resi insan ömrü ile kıyaslanınca ortalama 10 yıllık diabet süresine eş olmaktadır. Kronik diabetli 18 sıçana diğer grup- lardaki gibi Evans-blue vererek, kan-beyin bariyeri permeabi- litesindeki değişiklikler incelendiği zaman, beyin korteksinde belirgin bir bozukluk olmamasına rağmen, koronal kesitler de, septal bölgede, hipokampusta, talamusta noktalar şeklinde bariyerin yıkıldığını tespit ettik. Bu grubun kan gazları bulgularında sadece kan HC0- seviyelerinin kontrollere göre anlamlı şekilde azaldığını ve P0_, Pc0_ ve pH da anlamlı bir değişiklik olmadığını gördük. Kronik diabette izlediğimiz be yinin belli bölgelerindeki kan-beyin bariyeri permeabilite- sindeki bozuklukların, diabet mikroanj iopatisinin patogenezi- ni yapan nedenlerden birini destekler görünmektedir. Yapılan araştırmalarda özellikle böbreklerden plazma proteinleri da mar dışına çıkmakta ve çeperde birikmektedir. Beyinde de bel li bölgelerde albüminin beyine geçerek onu boyaması orijinal sonuç olarak değerlendirildi. 4- Hipoglisemi Oluşturulan Kronik Diabetli Grup Diabetin insülinle tedavisinde istenmeyen yan etkiler den biri de hipoglisemi komasıdır. Bu komada kan-beyin bari yeri permeabilitesinin bozukluğu araştırıldığı zaman, diabet li gruba göre anlamlı bir fark bulunmadı. Sonuçta kontrol hayvanlarda hipoglisemi kan-beyin bariyerini ileri derecede yıktığı halde diabetlilerde yıkmaması, kan şekerinin aynı doz insülin ile farklı düzeye düşmeleriyle izah edildi. Hipogli- semik hipotermik sıçanların kan şekeri % Sjmg'nin altına düş tüğü halde, diabette 50 U/Kg insülin verdiğimiz zaman kan şe keri % 30 mg'nin altına düşmedi. 5- Akut Diabetli Grup Kronik diabetteki kan-beyin bariyeri permeabilite s in deki değişimlerden hipergliseminin sorumlu olup olmadığını tespit etmek için streptozotocin diabeti oluşturulduktan 3 gün sonra Evans-blue ile bar iyerlerini incelediğimizi 5 sı çanda, herhangi bir permeabilite değişikliği izlemedik. So nuçta kronik diabetteki kan-beyin bariyeri bozukluklarından hiperglisemi değil, uzun süreli diabetin damar komplikasyonu olduğu sonucuna vardık.

We have used 80 rat in five seperate groups in order to determine the effect of hypoglycemic coma on the blood- brain barrier. 1- Control Group In 8 rat as a control group blood glucose level, blood pressure blood gases and their blod-brain barrier have been examined. 2- The Group Whose Blood Glucose and Body Temperature Have Been Altered This is devided into two groups. a) Hypoglycemic and Hypothermic Group 30 rat have been given 50 U/Kg insulin and their blood glucose level, blood gases and EEG recorded. Their blood-brain barriers have been examined by Evans-blue tracer as well as in the to control group. We have observed that under the condition of hypoglycemia and hypothermia the permeability increaced significantly in cerebral hemispherer and brain stem. During the hypoglycemic and hypothermic state mean blood pressure signif iciant ly elevated. The reason of this is that hypoglycemia and hypothermia effects both endot- hele and neurons differently. During hypothermia neurons are not affected but endothel cells become swollen and there tight-junctions loosen, allowing the dye-albumin complexes to pass through the junctions and result in pointing the cerebral tissue in blue. b) Euglycemic and Hypothermic Group In four rat body temperature was dropped to 30 C and then their blood-brain barriers have been examined» Our aim was to find out which factor was responsible for increased blood-brain barrier permeability. At the end we noticed that hypothermic only did not increase the permeability. 3- Chronic Diabetic Group We have given Streptozotocin for 104+7.15 days to 18 rat in an attempt to determine the effect of diabetic vascular complications an the blood-brain barrier. Their period of time is equivalent to 10 years of human diabetic process. Upon administration of Evans-blue dye to the 18 chronically diabetic rat we noticed that there were focal increased blood- brain barrier permeability in the cerebral corenal sections hypocampus and in the thalamic regions, although there weren't any remarkable cerebral hystologic differentiation. In their blood gases HC0~ levels were lower than control groups but P0_ and PC0` and pH weren't different. Increased blood-brain barrier permeability is thought to be due to diabetic vascular complications in these animals albumin posses through blood-brain barrier and paints the cerebral tissue.- 4- Hypoglycemic in of the Chronically Diabetic Group The untoword side effect of insulin therapy is hypoglycemi coma. There was no difference in the blood brain barriers between chronically diabetic but hypoglycemic group. Usually hypoglycemia increases the blood-brain barrier in the control groups. But in the chronically diabetic group there was no evidence of increased permeability. This can be explained as such that insulin effects differently the peripheral and cerebral tissue. The blood glucose level was 5 mg % in the hypoglycemic hypothermic group, where as in their diabetic state the blood glucose level did not fall below 30 mg % after giving 50 U/Kg. 5- Acutely Diabetic Group We have seen no difference in the permeability of blood-brain barrier in the newly. Streptozotocin induced diabetic group in 5 rat. We concluded that hypoglycemia it self is not responsible for the increased blood-brain barrier permeability and this should have been due to long-term effect of diabetic microangiopathy.