Siyatik sinirin farklı hasar modellerinde yeni damarlanmanın incelenmesi

Abstract

Her yıl birçok insan periferik sinir hasarına maruz kalmaktadır ve bu hasarlar ekonomik ve sosyal kayıplara neden olmaktadır. Bu kayıpları en aza indirmek için yaralanma en kısa sürede tedavi edilmelidir. Etkin tedavi yöntemleri geliştirmek ise periferik sinir hasarını, dejenerasyon ve rejenerasyon sürecini daha iyi anlamakla mümkün olur. Bu süreci daha iyi anlayıp değerlendirmek için araştırıcılar çeşitli hasar modelleri, farklı periferik sinirler ve farklı denekler ve teknikler günümüzde sıklıkla kullanmaktadır. Siyatik sinir periferik sinir hasarı modelleri oluşturmak için tercih edilen sinirlerden birisidir. Ezi ve kesi modelleri de sinir hasarını simule etmek için tercih edilen yöntemlerin başında gelmektedir. Rejenerasyon sürecine etki eden birçok faktör de sinirbilimciler tarafından araştırılmaktadır. Bu faktörlerden bir tanesi de nörotrofik faktörlerdir. Birçok nörotrofik faktörden birisi olan vasküler endotel büyüme faktörünün (VEGF) yapılan çalışmalar ışığında anjiyogenez dışında sinir sistemi üzerine olan etkileri de tespit edilmiştir.Çalışmamızda sıçan siyatik sinirinde, farklı hasar modelleri uygulayarak, VEGF ekspresyonunu tespit etmeyi amaçladık. Bu amaca yönelik olarak 110 adet dişi sıçan kullanılmıştır. Gerekli izinler ve etik kurul onayı alındıktan sonra, denekler kontrol ve sham dahil olmak üzere ezi, tam kesi ve yarı kesi gruplarına ayrılmıştır. Her bir deney gurubu da kendi içerisinde 48. saat,14 günlük ve 30 günlük alt gruplarına ayrılarak, gurup başına 10 adet deneğin düştüğü toplam 11 gurup oluşturuldu. Cerrahi operasyon öncesinde ve operasyon sırasında yürüme patern analizi, geri çekme refleksi ve morfolojik değerlendirme yapıldı. Daha sonra deneklere guruplarına göre cerrahi işlem uygulandı. Deney süresi dolan denekler sakrifiye edilerek siyatik, elektron mikroskopik, immünohistokimyasal ve western blot analizi için siyatik sinir örnekleri alındı. Toplanan veriler yardımıyla, yürüme patern analizi, geri çekme refleksi değerlendirildi. Cerrahi operasyon öncesinde, cerrahi operasyon sırasında ve sonrasında stereomikroskop yardımı ile çekilen görüntüler morfolojik olarak değerlendirildi. Deneklerden alınan örneklerden ise elektron mikroskopik analiz ve moleküler biyolojik tekniklerden olan immünohistomiksal ve western blot analizi gerçekleştirildi. Deney gurupları arasında morfolojik olarak ve VEGF'in ekspresyonu yönünden kontrol ve sham gruplarına göre farklılıklar bulundu ve sonuçlar literatür bilgisi ile tartışıldı.Yürüme patern analizi sonuçlarına göre en iyi iyileşme -13,26 değer ile yarı kesi 30 günlük alt grubunda görüldü. Morfolojik olarak tüm deney gruplarının 48 saatlik alt gruplarında hasarlanma bölgesinde damarlanmada artış gözlemlendi. Elektron mikroskobik incelemede tüm deney gruplarının 48 saatlik alt gruplarında denejerasyonun başlangıcı görülürken, 30 günlük alt gruplarda rejenere liflerle birlikte myelinsiz liflerde tespit edildi. İmmünohistokimya sonuçlarına göre en fazla VEGF ekspresyonu yarı kesi 48 saatlik alt grupta görülürken, en az yarı kesi 30 günlük alt grupta görüldü. Western blot analizine göreyse en fazla VEGF ekspresyonu ezi 30 günlük alt grupta görülürken en az ekspresyon yarı kesi 14 günlük alt grupta görülmüştür.Elde ettiğimiz sonuçların siyatik sinirin farklı hasar modellerinde, morfolojinin anlaşılması ve VEGF ekspresyonun tayini yönünden konu ile ilgili çalışan araştırıcılara periferik sinir yaralanmalarında dejenerasyon ve rejenerasyon sürecini daha iyi anlamak üzere kaynak olacağı ve ileride yapılacak olan çalışmalara ışık tutacağı kanaatindeyiz.Anahtar kelimeler: Siyatik sinir, VEGF, ezi, tam kesi, yarı kesi, sıçan

Every year many people are affected by peripheral nerve injuries that results in undesirable social and economical lost. In order to overcome those lost to minimum, injuries must be treated as soon as possible. Due to develop effective treatment methods, it is important to understand the whole process of degeneration and regeneration during peripheral nerve injuries. Today scientists research on different injury models on various peripheral nerves using much kind of experimental animals applied by many techniques in order to examine and reveal out the process. Sciatic nerve is commonly used to apply peripheral nerve injury models, so as crush and cut methods are widely used models to stimulate peripheral nerve injury. Neuroscientists also investigate many factors affecting the regeneration process. One of these factors is neurotrophic factors. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is also a neurotrophic factor having a role not only in angiogenesis but also have effects on nervous system.In our study we aimed to investigate VEGF expression on rat sciatic nerve using different injury models. 110 female rats were used. After taken all the approvals from local ethical committee, rats were divided into control, sham, crush, cut and semi-cut main groups. Experimental groups also divided into subgroups as 48th hour, 15th day and 1st month, 10 animals per each, 11 groups totally. Before and during surgical operation walking track analysis, pinch test and morphological evaluation was performed. Animals were operated under stereomicroscope according to their experimental model. As determined in the schedule rats were sacrificed and sciatic nerve samples were collected for electron microscopy, immunohistochemistry and western blot analysis. Walking track analysis and pinch tests were scored in order to evaluate motor and sensorial recovery respectively. Images collected by stereomicroscope before, during and after the surgical process were examined morphologically. Electron microscopic analysis and immunohistochemistry and western blot analysis as molecular biologic techniques were investigated by collected sciatic nerve samples after routine appropriate procedures. We observed morphological and expressional differences of VEGF among the experimental groups, discussed by in the light of literature.Walking track analysis revealed that the most recovery was observed semi-cut 30 days subgroup by -13,26 value. Morphologically neovascularisation at the injury site was seen in all experimental 48th hour subgroups. In electron microscopic evaluation we observed the beginning of degeneration in all experimental 48th hour subgroups. Also in all experimental 30th day subgroups both regenerated nerve fibres and unmyleninated axons were seen. Immunohistochemically the most VEGF expression was seen in semi-cut 48th hour subgroup. On the contrary the least expression was observed in semi-cut 30th days subgroup. Western blot analysis revealed out that the most and the least VEGF expression was seen in crush 30th days and semi-cut 14th day subgroups respectively.We think that our results will help neuroscientists in the perspective of morphological and expressional way of VEGF in order to understand the degeneration and regeneration process during the peripheral nerve injury on different injury models of rat sciatic nerve and will shed light for further studies about the subject.Keywords: Sciatic nerve, VEGF, crush injury, cut injury, semicut injury, rat