Deneysel epilepsinin tutuşma modeline antikonvülsanların etkisi

Abstract

Epilepsi beyinde anormal elektriksel aktivite, rekürren paroksismal burstlerle karakterize bir hastalıktır. Deneysel epilepsi modelleri belirli tip epilepsileri çalışmak için oluşturulmuştur. Tutuşma modeli, sekonder olarak jeneralize olan kompleks parsiyel epilepsinin bir modeli olarak yaygın şekilde çalışılmaktadır. Voltaj kapılı kalsiyum kanal blokeri nitrendipinin birçok deneysel epilepsi modelinde antikonvülsan etkisinin olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, pentilentetrazol (PTZ) ile oluşturulan tutuşma modelinde nitrendipinin etkisi daha önce çalışılmamıştır. Fenobarbital ve levetiracetam klinik uygulamada epilepsi tedavisinde kullanılmakta olan ilaçlardır. Her iki ilacın da antiepileptik etki mekanizmaları arasında voltaj kapılı kalsiyum kanallarıyla ilişkili etki mevcuttur. PTZ ile oluşturulan tutuşma modelinde nitrendipin-levetiracetam ve nitrendipin-fenobarbital etkileşimleri çalışılmamıştır. Sunulan çalışmanın amacı, tutuşma modelinde nitrendipinin etkisini, nitrendipin ile levetiracetamın, nitrendipin ile fenobarbitalin etkileşimini araştırmaktır.Tutuşma modelini oluşturmak amacıyla 35 mg/kg PTZ, 90 adet erkek, 75 adet dişi Wistar Albino sıçana haftada üç kez (pazartesi, çarşamba, cuma) intraperitoneal olarak (i.p.) enjekte edildi. Çalışılan erkek sıçanların 47'sinde (% 52.22) tutuşma modeli oluştu, 14'ü (% 15.55) tutuşma modeli oluşturmak amacıyla yapılan deneylerde henüz tutuşmadan yüksek şiddetli, uzun süreli nöbet geçirdi ve öldü, 29'u (% 32.22) tutuşmadı. Tutuşma modeli oluşturmak amacıyla çalışılan dişi hayvanların 39'unda (% 52) tutuşma modeli oluştu, 21'i (% 28) henüz tutuşmadan yüksek şiddetli, uzun süreli nöbet geçirdi ve öldü, 15'i (% 20) tutuşmadı. Tutuşmayan ve ölen hayvanlar deneyden çıkarıldı. Erkek ve dişi hayvanların tutuştuğu enjeksiyon sayısı (ortalama ± standart sapma) sıra ile; 16,00 ± 5,073 ve 12,56 ± 4,95 olarak tespit edildi. Tutuşma, tutuşmama ve ölüm yüzdeleri açısından erkek ve dişi sıçanlar arasında fark olmadığı, fakat dişi sıçanların erkek sıçanlara kıyasla daha erken tutuştuğu saptandı (p<0.05). Tüm deneyler PTZ ile tutuşmuş erkek ve dişi hayvanlarda yapıldı. Tutuşmuş dişi ve erkek hayvanlar gruplara eşit oranda dağıtıldı. Bu amaçla, 39 adet tutuşmuş erkek ve 39 adet tutuşmuş dişi sıçan kullanıldı. Tutuşmuş hayvanların kafatasına kalıcı vida elektrot sistemi yerleştirildi. Sıçanlar, kontrol grubu, PTZ grubu (2,5 mg/kg, 5 mg/kg, 10 mg/kg, i.p.) nitrendipin, (10 mg/kg, 20 mg/kg, 40 mg/kg, i.p.) levetiracetam ve (10 mg/kg, i.p.) fenobarbital uygulanan gruplar olarak ayrıldı. Ayrıca, nitrendipinin çözündüğü dimetil sülfoksitin, fenobarbitalin çözündüğü etil asetatın epileptik aktiviteye olan etkisi birer grup hayvanda değerlendirildi. Herbir grup için 6 adet hayvan kullanıldı. Deneyler sırasında uyanık hayvanların hem davranışları gözlemlenip skorlandı hem de elektrokortikografik aktiviteleri kayıt edildi. 2,5 mg/kg, 10 mg/kg nitrendipin dozları ve 10 mg/kg, 40 mg/kg levetiracetam dozları efektif olarak spike frekansını baskılamadı (p>0.05). 5 mg/kg nitrendipin, 20 mg/kg levetiracetam ve 10 mg/kg fenobarbital istatistiksel açıdan anlamlı bir şekilde spike frekansını baskıladı (p<0.05). Tutuşmuş hayvanlara etkin doz olduğu tespit edilen 5 mg/kg nitrendipin ile 20 mg/kg levetiracetamın ve ayrıca 5 mg/kg nitrendipin ile 10 mg/kg fenobarbitalin birlikte uygulanması spike aktivitesini istatistiksel olarak anlamlı şekilde baskıladı (p<0.05). Ancak bu baskılama, 5 mg/kg nitrendipin ve 20 mg/kg levetiracetam kombinasyonu tek başına 20 mg/kg levetiracetam verilmesine kıyasla istatistiksel açıdan fark oluşturmadı. Yine tutuşmuş hayvanlara 5 mg/kg nitrendipin ile 10 mg/kg fenobarbitalin birlikte uygulanması tek başına 10 mg/kg fenobarbital uygulanmasına kıyasla anlamlı fark oluşturmadı (p>0.05). Dimetil sülfoksitin ve etil asetatın epileptik aktiviteye etkisinin olmadığı görüldü (p>0.05).Sonuç olarak, tutuşmuş hayvanlarda 5 mg/kg nitrendipin, 20 mg/kg levetiracetam, 10 mg/kg fenobarbital epileptik deşajları baskıladı (p<0.05). Bununla birlikte, 5 mg/kg nitrendipin ile 20 mg/kg levetiracetam ve 5 mg/kg nitrendipin ile 10 mg/kg fenobarbitalin kombinasyonlarının yararlı özellikte olmadığı tespit edildi.

Epilepsy is a clinical disorder manifested by recurrent paroxysmal bursts of abnormal electrical brain activity. Many chronic epilepsy models were created specifically to reproduce particular types of epilepsy. Kindling has been extensively studied as an epilepsy model of complex partial seizures with secondary generalization. It has been shown that nitrendipine, a voltage gated calcium channel blocker, has anticonvulsant effects on various models of experimental epilepsy. However, the effect of nitrendipine on pentylenetetrazol (PTZ) kindling has not been studied before. Phenobarbital and levetiracetam are drugs being used in treatment of epilepsy in clinical practice. The antiepileptik mechanism both phenobarbital and levetiracetam related with is voltage gated calcium channels. In addition, there is no literature about nitrendipine-levetiracetam, nitrendipine-phenobarbital interactions on the PTZ kindling. The aim of this study is to reveal the effect of nitrendipine and interactions between nitrendipine and levetiracetam, nitrendipine and phenobarbital on the PTZ kindling of rat.In order to produce the kindling state, a dose of 35 mg/kg PTZ was injected intraperitoneally (i.p.) in 90 male and 75 female Wistar Albino rats three times a week (Monday, Wednesday, Friday). 47 of male rats (52.22 %) kindled, 14 of male rats (15.55 %) died because of severe, long term convulsions, 29 of male rats (32.22 %) did not experience kindling. 39 of female rats (52 %) kindled, 21 of female rats (28 %) died because of severe, long term convulsions, 15 of female rats (20 %) did not experience kindling. Nonkindled and died rats were excluded from the study. The ratios of kindled, nonkindled and died rats did not differ between genders (p>0.05). However, female rats kindled earlier (p<0.05). Kindled 39 male and kindled 39 female rats used for the experimental studies. Female and male kindled rats were used with equal ratios at all experimental groups. Fully kindled animals were chronically implanted with stainless steel electrodes. Rats were divided into the control group, PTZ group, (2,5 mg/kg, 5 mg/kg, 10 mg/kg, i.p) nitrendipine groups, (10 mg/kg, 20 mg/kg, 40 mg/kg, i.p.) levetiracetam groups and (10 mg/kg, i.p.) phenobarbital group. And also, the effect of dimethyl sulfoxide nitrendipine dissolved in and ethyl asetate phenobarbital dissolved in were evaluated one by one group. Each group was composed of six rats. Electrocorticographic activities were obtained from awake animals and their convulsive behaviors were classified. Doses of 2,5 mg/kg, 10 mg/kg nitrendipine and 10 mg/kg, 40 mg/kg levetiracetam did not effectively inhibite spike frequency. The doses of 5 mg/kg nitrendipine, 20 mg/kg levetiracetam and 10 mg/kg phenobarbital significantly suppressed spike frequency in fully kindled rats (p<0.05). Interaction between nitrendipine and levetiracetam, nitrendipine and phenobarbital were investigated by using effective doses of these drugs. Co-administration of effective doses of 5 mg/kg nitrendipine and 20 mg/kg levetiracetam to kindled rats inhibited epileptiform activity effectively (p<0.05). And also, the combination of 5 mg/kg nitrendipine and 10 mg/kg phenobarbital suppressed epileptic discharges on kindled rats (p<0.05). However, the suppression of epileptic activity by nitrendipine and levetiracetam combination was not different from the suppression by levetiracetam (p>0.05). Single and combined effects of nitrendipine and phenobarbital did not differ significantly (p>0.05). And also, the effect of co-administration of nitrendipine and phenobarbital in kindled rats was not different from the effect of phenobarbital (p>0.05). Dimethyl sulfoxide and ethyl asetate were not effective in inhibiting spike frequency (p>0.05).In conclusion, 5 mg/kg nitrendipine, 20 mg/kg levetiracetam, 10 mg/kg phenobarbital are effective in inhibiting epileptiform discharges in fully kindled rats. Whereas, combining nitrendipine and levetiracetam or combining nitrendipine and phenobarbital were not effective than using nitrendipine, levetiracetam or phenobarbital alone.