Penisilinle oluşturulan epileptiform aktivite üzerine ghreliningösterdiği inhibitör etkide kanabinoid cb1 reseptörünün rolü

Abstract

Epilepsi, tekrarlayan nöbetlerle karakterize toplumda sık görülen nörolojikhastalıklardan birisidir. Birçok nöropeptid beynin fizyolojik ve patofizyolojik işlevinderol almaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar, açlık hormonu olarak da bilinenghrelinin antikonvulsan etkiye sahip olduğunu göstermekte ve bu peptidin epilepsihastalığının tedavisinde kullanılabileceğini düşündürmektedir. Kanabinoidler ise,bağımlılık yapıcı etkileri başta olmak üzere merkezi sinir sisteminde birçok fonksiyonasahip kimyasal bileşiklerdir. Endojen ve eksojen kanabinoidlerin epileptik nöbetlerindüzenlenmesinde rol oynadığı uzun zamandır bilinmektedir. Ghrelinin, besin alımı vemetabolizma üzerine olan etkilerinde endokanabinoid sistemin rol oynadığıgösterilmiştir. Ancak, ghrelin ve kanabinoid sistem etkileşiminin, epileptiformaktivitedeki rolleri henüz bilinmemektedir. Sunulan çalışmanın amacı, sıçanlardapenisilin ile indüklenen epileptiform aktivite üzerine, birlikte uygulanan ghrelin ilekanabinoid reseptör agonist ve antagonistlerinin, nasıl etki gösterdiklerini araştırmaktır.Yapılan deneylerde, ağırlıkları 200-250 gr arasında değişen 168 adet Wistaralbino erkek sıçan kullanıldı. Uyanık sıçanlarda epileptiform aktivite oluşturmak için300 IU penisilin-G i.s.v. (intraserebroventriküler) kanül aracığıyla lateral ventriküleenjekte edildi. Kanabinoid reseptör antagonisti AM251 (0.25 μg) ve kanabinoid reseptöragonisti ACEA (7.5 μg) i.s.v. olarak uygulandı. Hayvan davranışları, iktal nöbet sayısı,iktal ve interiktal dönemlerdeki spike frekansları ayrı ayrı hesaplanarak penisilin(kontrol) grubuyla karşılaştırıldı. Uyanık sıçan deneylerinde, hayvanların mortalitesininçok yüksek olması (% 34), çalışmanın gidişatını önemli ölçüde etkiledi. Bu yüzden,anestezi altındaki sıçanlara intrakortikal (i.k.) olarak 500 IU penisilin-G enjeksiyondansonra AM251 ve ACEA uyanık sıçanlara kullanılan dozlarda uygulandı. Uyanık veanestezi altındaki sıçanlardan elde edilen veriler arasında büyük bir korelasyon tespitedildi ve ghrelin ile kanabinoid sistem arasındaki etkileşim deneylerinin anestezialtındaki sıçanlarda yapılmasına karar verildi.Ghrelin, 0.5 μg dozunda % spike frekansında 180 dk boyunca anlamlı bir düşüşoluşturmazken, 1 μg dozunda 60. dakikadan itibaren % spike frekansını anlamlıderecede düşürdü. Benzer şekilde, ACEA 2.5 μg dozunda % spike frekansında 180 dkboyunca anlamlı bir düşüş oluşturmazken, 7.5 μg dozunda 60. dakikadan itibaren %spike frekansını anlamlı derecede azalttı. Buna karşın, kanabinoid reseptör antagonistiAM251, 0.25 μg ve 0.5 μg dozlarında sırasıyla 30. ve 40. dakikadan itibaren % spikefrekansını anlamlı bir şekilde artırdı. Etkisiz doz ghrelin (0.5 μg) ile etkisiz doz ACEA(2.5 μg) birlikte uygulandığında, 80. dakikadan itibaren % spike frekansını anlamlıolarak azalttı. Etkin doz ghrelin (1 μg) ile etkin doz ACEA (7.5 μg) birlikteuygulandığında, ne tek başına uygulanan ghreline göre, ne de tek başına uygulananACEA'ya göre anlamlı bir fark ortaya çıkmadı. Ghrelin (1 μg) ile AM251'in 0.25 ya da0.5 μg dozları birlikte uygulandığında ise ghrelin, AM251'in her iki dozunun daprokonvulsan etkisini baskıladı.Sonuç olarak, elde edilen bulgular epileptiform aktivite üzerine ghrelin ilekanabinoid etkileşimini gösteren ilk verilerdir. Bu bulgular, ghrelin hormonununantikonvulsan etkisinin endokanabinoid sistem ile bağlantılı olduğunudüşündürmektedir. Ancak, ghrelin ile endokanabinoid sistem arasındaki bu ilişkininayrıntılı olarak ortaya çıkartılabilmesi için ileri düzey moleküler çalışmalara ihtiyaçvardır.

Epilepsy is a common neurological disease characterized by recurrent seizures.Many neuropeptides have role in the physiological and pathophysiological functions ofthe brain. Many neuropeptides have been tested in epilepsy researches. Ghrelin isknown as a hunger hormone and recent studies show that ghrelin has anticonvulsanteffects, suggesting a role in thetreatment of epilepsy. Cannabinoids are chemicalcompounds that have many functions in the central nervous system, especially addictiveeffects. Endogenous and exogenous cannabinoids have been known to play a role inregulating seizures. It has been shown that endocannabinoid system plays a role in theeffects of ghrelin on food intake and metabolism. However, the interaction of ghrelinand cannabinoid system on epileptiform activity is not known yet. The aim of presentstudy is to investigate the effects of cannabinoid receptor agonist and antagonist on theinhibitory effect of ghrelin on penicillin-induced epileptiform activity in rats.In experiments, 168 male Wistar albino rats were used weighing 200-250 g.Epileptiform activity was induced by injection of 300 IU penicilin-G into the lateralventricle through an intracerebroventricular (i.c.v.) cannula in awake rats. Cannabinoidreceptor antogonist, AM251 (0.25 μg) and agonist, ACEA (7.5 μg) were administeredintracerebroventricularly Animal behavior, the number of ictal seizures, spike frequencyof ictal and interictal periods were calculated separately and compared with thepenicillin (control) group. The high mortality rate (%34) in the awake rat experimentssignificantly affected the progress of the study. Therefore, AM251 and ACEA wereadministered at the same doses with awake rats following the intracortical (i.c.)injection of 500 IU penicillin-G in anesthetized rats. A great correlation was seenbetween the data obtained from anesthetized and awake rats, and the experiments wereperformed to evaluate the interaction of ghrelin and cannabinoid systems in anesthetizedrats.Ghrelin, at a dose of 0.5 μg did not cause a significant decrease during theexperiments while ghrelin, at a dose of 1 μg, significantly decreased the mean of spikefrequency within 60 minutes. Similarly, ACEA at a dose of 2.5 μg, did not changed the frequency of penicillin-induced epileptiform activity while ACEA, at a dose of 7.5 μgsignificantly decreased the mean of spike frequency within 60 minutes. Whereas,cannabinoid receptor antagonist, AM251 at the doses of 0.25 and 0.5 μg, significantlyincreased the mean of spike frequency in the 30th and 40th minutes, respectively. Theadministration of non-effective doses of ghrelin (0.5 μg) and ACEA (2.5 μg)significantly decreased the mean of spike frequency in the 80th minutes. The coadministrationof the effective doses of ghrelin (1 μg) and ACEA (7.5 μg) did not alterthe mean of spike frequency compared to either ghrelin or ACEA applied alone. Ghrelin(1 μg) suppressed the proconvulsant effect of each dose of AM251 (0.25 and 0.5 μg).As a result, these are the first data showing the interaction of ghrelin andcannabinoids on the epileptiform activity. These findings suggest that the anticonvulsanteffect of ghrelin associated with the endocannabinoid system. However, more molecularstudies are needed to elucidate such interaction between ghrelin and theendocannabinoid system in epilepsy.