Kainik asitle oluşturulan epilepsi modelinde glial reorganizasyonun immünohistokimyasal olarak gösterilmesi

Abstract

Temporal lob epilepsi fizyopatogenezinde, astrositlerin reorganizasyon ve dağılımlarını, limbik sistemde histopatolojik ve immünbistokimyasal yöntemlerle incelemek ve bu yolla parsiyel nöbet fîzyopatolojisini nöron ve glia düzeyinde bir bütün olarak ortaya koyabilmek amacıyla yapılan bu çalışmada kimyasal bir yöntem olan kainik asit ile temporal lob epilepsi modeli oluşturuldu. Akut ve kronik dönemde hipokampal yapılarda, amigdala, entorinal / piriform korteks, substantia nigra ve talamusta reaktif astrositler GFAP ile gösterilerek epileptogenezdeki rolleri klinik korelasyon kurularak incelendi. Çalışmaya 16-18 haftalık 50 adet ağırlıkları 200-250 gr. arasında olan Spraque Dawley türü erkek sıçan alındı. Deney grubu sıçanlar 10 mg/kg dozda kainik asit intraperitoneal uygulanımından sonra 6 saat boyunca izlenerek Nöbet Davranış Skalası ile limbik ve sekonder jeneralize tonik-klonik nöbetler sınıflandırıldı. Akut (24.saat) ve kronik (3.hafta) dönemde doku perfüzyonu ve fiksasyonu ile çıkarılan beyin dokularına, mesial temporal yapıları (hipokampus, amigdala, entorinal ve piriform korteks), talamus ve substantia nigrayı içine alan ardışık 5^'luk kesitler yapıldı. Örneklere histopatolojik değişiklikleri incelemek amacıyla hematoksilen eozin ve astroglial değişikliği saptamak amacıyla da GFAP immünhistokimyasal boyama uygulandı. Akut ve kronik dönemde meydana gelen doku değişiklikleri ve GFAP ekspresyonu ışık mikroskobu ile incelenerek, bulguların istatistiksel yöntemle karşılaştırmaları yapıldı. Akut dönemde doku ödeminin, kronik dönemde ise parenkim nekrozunun daha belirgin olarak gözlenmesine rağmen nöbet tipi gözönüne alınmaksızın akut ve kronik dönem histopatolojik bulguları arasında anlamlı fark saptanmadı (p > 0.05).86 Kainik asitle oluşturulan temporal lob epilepsi modelinde, 24`saatte GFAP ekspresyonu gözlendi. Glial fibriler asidik protein immünoreaktivitesi hipokampuste başlayıp, artış göstererek entorinal korteks, substantia nigra ve talamusta izlenmekteydi. Limbik ve sekonder jeneralize tonik-klonik nöbetlerde bistopatolojik değişikliklerle GFAP ekspresyonu arasında anlamlı farklılık yokken, nöbet tipinden bağımsız olarak akut ve kronik dönemlerdeki GFAP ekspresyonu farklılık göstermekteydi (p < 0.05). Akut ve kronik dönemlerdeki GFAP ekspresyonlan arasında farklılık olması, astrositlerin kainik asitin yarattığı nörotoksik etkiden bağımsız olarak epileptogenezde, reorganize olduklarım ve kronik dönemde bu yanıtın anlamlı olarak artışı ise reorganizasyonun uzun süre devam eden bir süreç olduğunu düşündürmektedir.

In recent years, the role of glial elements in epileptogenesis and astrocytic response to neural degeneration have been receiving increasing attention. Astrocytes play an important role in ionic hemostasis, neurotransmitter synthesis, trophic factor producing in epileptogenesis. Glial fibrillary acidic protein (GFAP), principle cytoskeletal filemant of astrocyte, is used to assess the reactive state of astrocytes. Kainic-acid, a potent neurotoxic agent, produces severe seizures in rats and a pattern of hippocampal damage similar to humans with temporal lobe epilepsy by local and systemic application. Systemic administration of appropriate dose of kainic acid produces behavioral arrest, staring, masticatory movements, head nodding, loss of postural control, complex motor signs and frequently secondary generalisation occurs. The study aim was investigation of astrocytic reorganisation in hippocampus, amygdala, thalamus, substatia nigra, entorhinal cortex in temporal lobe epilepsy model. Male Spraque Dawley rats weighing 200-250gr. were used in this study. Kainic acid (10mgr/kg) was injected intraperitoneally to 40 rats. Control animals (n:10), were injected with the corresponding amount of saline. The animals were observed during 6 hours after kainic acid administration and their behaviour was rated according to the following scale: 0: Normal behaviour, 1: Immobilisation, staring, wet dog shakes, 2: Mild clonic convulsion of forelimbs and heads, increased incidence of wet dog shakes, 3: Wet dog shakes, moderate seizure, hypersalivation, rearing, loss of postural control, 4: Prolonged generalized seizure, 5: Status epilepticus and excitus. According to the clinical pattern of seizures rats were divided into three groups as complex partial seizures, partial-secondary generalized seizure and status epilepticus. For comparing differences88 between acute and chronic changes one group of animals 24 hours and the other group 3 weeks later were transcardially perfused with fixative which contains %4 paraformaldehyde, %0.1 picric acid under pentobarbital anaesthesia (50 mgr/kg) and then their brains were removed for both haemotoxilene eosine staining for histopathology and immunhistochemistry staining for glial fibrillary acidic protein to determine the astrocytic reactivity in mesial temporal structures involving epileptogenesis as hippocampus, pyriform/entorhinal cortex, amygdala, thalamus and substantia nigra. The increasing severity and duration of seizures, neuronal degeneration especially in CA3, CA4 layers of hippocampus, amygdala, entorhinal/pyriform cortex, substatia nigra, thalamus was observed more extensive. There was no neuronal and astrocytic changing difference between acute and chronic states. The GFAP immuno reactivity was observed first hippocampus and entorhinal cortex and the spreading to thalamus, substantia nigra as directly proportional the severity of expression. Hippocampal formation and amygdala play an essential role for semptomatology of temporal lobe epilepsy. There is a correlation between the degree of histopathologic changes and seizure severity, but no difference between acute and chronic histopathologic findings. Astrocytic response to neuronal degeneration is proliferation and increased expression of GFAP in epileptogenesis. The glial reaction after temporal lobe seizures in different brain regions is not related with the neurotoxicity of kainic acid.