Deneysel glokomda erken ve geç dönem memantin uygulamasının nöron koruyucu etkisi: Histopatolojik, immünohistokimyasal ve ultrastrüktürel inceleme

Abstract

Amaç: Deneysel glokomun erken ve geç dönemlerinde verilen sistemik memantinin nöron koruyucu etkinliğinin histopatolojik, immünhistokimyasal ve ultrastrüktürel açıdan araştırılması.Yöntem ve Gereçler: Wistar türü sıçanların ön kamaralarına 3 hafta süreyle Na hyaluronat enjekte edilerek glokom modeli oluşturulmuştur. Denekler, erken-dönem glokom grubu (EG, n=10),geç-dönem glokom grubu (GG, n=15),erken-dönem memantin grubu (EMG, n=15), geç-dönem memantin grubu (GMG, n=15) ve kontrol grubu (K, n=10) şeklinde sınıflandırılmıştır. EMG grubuna glokom indüksiyonu başlaması ile birlikte, GMG grubuna ise glokom indüksiyonu tamamlandıktan sonra 3 hafta süre ile 10 mg/kg/gün memantin intraperitoneal yoldan verilmiştir. Bu sürelerin sonunda denekler perfüzyon yöntemi ile tespit edilerek sakrifiye edilmiş ve ışık mikroskop ve elektron mikroskop incelemelerin yanı sıra TUNEL yöntemiyle retinal apopitotik indeks analizi yapılmıştır. Bulgular: EMG ve GMG gruplarında retina kalınlığının ve retinal ganglion hücre (RGH) sayılarının glokom gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı düzeylerde korunmuş olduğu saptanmıştır. Glokom gruplarında RGH yanı sıra iç nükleer tabakada da yoğun apopitoz varlığı gözlenmiştir. Memantin verilen gruplarda ise apopitoz sayısı bu gruplara göre anlamlı düzeyde düşük bulunmuştur. Ultrastrüktürel incelemelerde, GMG grubunda belirgin nöronal hücre kaybına yol açmamış ılımlı dejeneratif değişiklikler saptanmış olsa da özellikle GG grubunda izlenen fotoreseptör hücreler dahil olmak üzere belirgin destrüktif değişikliklerin memantin verilmiş olan gruplarda gözlenmemiş olması dikkat çekicidir. Tartışma: Çalışmanın histolojik ve ultrastrüktürel bulguları memantinin deneysel glokomda nöronal koruma sağlayabileceğini göstermekte ve bu sonuçlar glokomda glutamat tabanlı eksitotoksisitenin nöronal hasarda etkin olduğunu ve glokomda hücre ölümünün önemli ölçüde apopitoz yoluyla gerçekleştiğini desteklemektedir. Veriler, memantinin nöroprotektif etkinliğinin glokom sürecinin başlangıcında verilmesi ile daha anlamlı düzeylerde olabileceğini düşündürmektedir.

Purpose: To investigate the neuroprotective effect of systemic memantine administration in the early and late phases of experimental glaucoma. Materials and Methods: Experimental glaucoma was induced by injecting sodium hyaluronate into the anterior chamber of Wistar albino rats in a period of three weeks. Animals were grouped as follows: early phase glaucoma (EG, n=10), late phase glaucoma (GG, n=15), memantine-treated animals in the early phase of glaucoma (EMG, n=15), memantine-treated animals in the late phase of glaucoma (GMG, n=15), and control (N, n=10). EMG group received a single daily dose of 10 mg/kg memantine i.p. starting with the glaucoma induction for a period of six weeks. GMG group received the same dose of memantine following the glaucoma induction for a period of three weeks. At the end of the six weeks period all animals were perfused and sacrificed. Retinae were prepared for examination in light microscopy and electron microscopy. Retinal apoptotic indices were also analyzed by TUNEL method. Results: Both retinal ganglion cell (RGC) numbers and retinal layer thickness were found to be significantly preserved in EMG and GMG groups as compared with EG and GG groups. In EG and GG groups widespread apoptotic cells were observed both in RGC layer and inner nuclear layer, whereas the intensity of apoptotic cells were found to be significantly less in memantine treated animals. Including the photoreceptor cells, marked ultrastructural changes were observed in the retinae of EG and GG groups. It was noteworthy that the ultrastructural changes were modest and without causing significant cell death in GMG group and the ultrastructural changes were being much less evident in EMG group. Discussion: Revealing that memantine may act as an effective neuroprotective agent in experimentally induced glaucoma, histological and ultrastructural data of this study also support that glutamate related excitotoxic neuronal death and apoptosis have significant roles in the pathogenesis of glaucoma. Also it seems possible that the neuroprotective effect of memantine may be much significant when administrated in the early phase of glaucoma process.