Hipoksik iskemi sonrası normobarik oksijen tedavisinin yenidoğan sıçanlarda beyin hasarı ve plastisitesi üzerine etkileri

Abstract

Yenidoğan hipoksi iskemisi günümüzde klinik alanda halen en çok karşılaşılan durumlardanbir tanesidir. Bebeğin anne karnında oksijensiz kalması erken doğum olayı, doğum esnasında veya annekarnındayken kordon dolanması sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu tür olaylar meydana geldiğinde bebeğinbeynine yeteri kadar oksijen gidemez ve uzun dönemde epilepsi, mental bozukluklar gibi tedavisi zorsonuçların doğmasına sebep olabilir. Hipoksik iskeminin patofizyolojik süreçleri oksijensiz kalandokuda hücre ölümlerine yol açmaktadır. Bu patofizyolojik süreçlerin engellenmesi kronik dönemdemeydana gelebilecek telafisi mümkün olmayan sonuçların da önüne geçilmesine imkân tanıyacaktır.Normobarik oksijen tedavisi literatürde halen tartışılmakta olan bir konudur. İskemi sonrasıdokuda oksijenlenmeyi arttırmakta, bununla beraber reaktif oksijen türlerinin de ortaya çıkmasına yolaçmaktadır. Bu bağlamda yedi günlük sıçanlar anestezi altında sağ karotid arter bağlanmasını takiben,2 saat süre ile %8 oksijene maruz bırakıldı. Hemen ardından sıçanlara farklı konsantrasyonlarda (%21-70-100) oksijen tedavisi uygulandı. Yüksek oksijen konsantrasyonunun daha fazla serbest radikalüreteceği ve oksijen ile bir kümülatif etkisinin olup olmadığını anlayabilmek için ve iyi bir antioksidanolan melatonin %100 Oksijen grubu ile kombine edilerek ayrıca uygulandı. Daha sonra dekapite edilenhayvanların beyinleri hızla çıkartılıp 18 m kalınlığında kesitler alındı ve genel hasar dağılımı, yaşayanhücre sayısı, apopitotik hücre sayısı tayin edildi. Bunun yanında altta yatan patofizyolojinin daha iyianlaşılabilmesi için hasarlı bölgeden alınan dokularda farklı protein konsantrasyonları ölçüldü. Ayrıcakronik dönemde hipoksi iskemi sonrası uygulanan tedavinin fonksiyonel geri kazanımlar üzerineetkisinin araştırılması için aydınlık-karanlık, rotarod, açık alan ve barnes labirenti testi uygulandı.Yapılan analizlere göre genel olarak artan oksijen konsantrasyonuna paralel olarak hücreselsağ kalımın arttığı, apopitotik hücre sayısının azaldığı, hücre ölüm mekanizmalarında görev alanproteinlerin inhibe olduğu görüldü. Ayrıca yapılan davranış testlerinin analizlerinde de yüksek oksijenkonsantrasyonun özellikle melatonin ile kombine edilerek subakut dönemde anksiyeteyi azalttığı, motorkoordinasyonu düzelttiği, hafıza ve öğrenme üzerine pozitif etkilerinin olduğu saptandı.Sonuç olarak hipoksi iskemi sonrası uygulanan normobarik %100 Oksijen-Melatoninkombinasyonunun insanlarda bir konsept çalışması olması planlanmaktadır.

Newborn hypoxia is one of the most prevalent cases in the clinical status and can result fromthe hypoxia of the fetus in the womb. In such cases, blood supply is restricted to the fetus's brain,causing epilepsy or mental disorders that are difficult to treat in the long-term. Pathophsiologicalprocesses of hypoxic ischemia leads to cellular death in the hypoxic tissue. Inhibition of thesepathophyisological processes will lead to the prevention of conditions in the chronical period.Normobaric oxygen treatment is still under debate in the literature. It has been reported that itincreases oxygenation in the post-ischemic tissue along with the formation of reactive oxygen species.In this respect, seven days old pups were subjected to right carotid artery ligation, followed by 8%oxygen treatment for 2 hours. Then, pups were given different concentrations of oxygen treatment(21%, 70% or 100%). Hyperoxia was proposed to create increased free radicals and chosen to studywhether there is a cumulative effect of this free radicals with oxygen. Moreoever, a strong antioxidantmolecule, melatonin, was combined with 100% oxygen. The brains of the sacrificed animals werequickly removed and 18 um-thick sections were sliced. General damage area, surviving neurons andapoptotic cell numbers were analyzed in these sections. In addition, to understand the underlyingpathophysiology, different protein concentrations were identified in the injured tissue. Moreoever, toinvestigate the effect of the treatment used following hypoxic ischemia on the functional recovery, lightdark,rotarod, open field and barnes maze tests were performed.In the light of the analyses carried out, we demonstrate that increasing oxygen concentrationin general causes an increase in the cellular survival and a decrease in the number of apoptotic cells,while inhibiting the proteins involved in cellular death mechanisms. Moreover, it was shown to decreaseanxiety, promote motor coordination and have positive effects on memory and learning during thesubacute period when high oxygen concentration was combined with melatonin.In conclusion, normobaric 100% oxygen-melatonin combination following hypoxic ischemiacould be a concept of proof study in humans.