Toksit etkinin tavuk ve fare gözünün optik sinir gelişimi ve yapısı üzerinde oluşturduğu değişikliklerin histolojik yönden karşılaştırılması

Abstract

ÖZET Hamilelik sırasında alkol kullanılmasına bağlı gözün gelişimi, görmede gerileme ve yapısal değişikliklerin oluştuğu bilinmektedir. Prilocain (citanest) yan etkileri ve mekanizmaları tam olarak bilinmeyen bir amid lokal anestetik olup, göze toksik etki yapabilir. Bu çalışmanın amacı retinası kanlanmayan tavuk ve plasental koruması olan fare embriyolarına prenatal dönemde uygulanan lokal anestetiğin, gelişen göz ve optik sinirde yapacağı değişikliklerin hücre ve moleküler düzeyde incelenmesidir. Tavuk ve fare embriyolarına 8. embriyonik günde 0,1 mi % 20 ethanol, % 2 citanest ve PBS kontrol amaçlı uygulandı. Doğum sonrasında gözler alınarak histokimyasal ve immunohistokimyasal inceleme yapıldı. Citanest toksisitesi, nörotoksisite tarama testi ve MTT yöntemi ile fare nöroblastoma hücre dizininde araştırıldı. Citanest toksisitesi mikroftalmi, kalıcı hiperplastik primer vitreus ve hyalin arter, retina tabakalarında bozulmalar, optik sinirde hipoplazi, retina ganglion hücre ölümü ve akson hasarı, gecikmiş gliogenez ve myelinizasyon gibi yaygın malformasyonlardan başlayan ve küçük anomalilerle sonlanabilen geniş bir spektrum gösterdi. Ethanol ile karşılaştırıldığında citanest toksisitesi belirgin olarak az bulundu. Hasardaki bu azlık azalmış iNOS ve eNOS tanımlamalarında da doğrulandı. Toksik etkinin apoptotik mekanizmayı kullandığı ancak ethanol ile karşılaştırıldığında pozitif boyamanın çok daha az olduğu görüldü. Toksik etkinin en yaygm ve ortak belirtisi kanama ve makrofaj invazyonu oldu. Hem nörotoksisite tarama testinde hem de MTT testinde yüksek dozda hücre ölümü ve nörit inhibisyonunun gerçekleştiği ancak, düşük dozda sadece yapışmamış hücrelerin etkilendiği gösterildi. Citanest' e bağlı toksik etkinin alkole bağlı etkiye benzerlik gösterdiği ancak, ondan çok daha az etkili olduğu düşünüldü. Toksik etki her iki NO S formunu da aktiflemesine rağmen, iNOS' un daha etkin olduğu bulundu. Citanest ile indüklenmiş apoptozisin NOS ile ilişkili olduğu gösterildi. Kültürdeki nöron dizininde ancak yüksek dozda toksik etkinin olması ve düşük dozda yapışmamış hücrelerin etkilenmesi nörotoksik etki olasılığını düşündürmektedir. Bu nedenle, lokal anestetiklerin hamilelikte kullanımlarında çok dikkatli olunması gerektiği ve bu olası toksik etkinin organel ve moleküler düzeyde araştırılması gerektiğine karar verildi.

VI SUMMARY It has been shown that toxic effect due to alcohol during pregnancy induces a delay in growth and structural changes in the developing eye and vision. Prilocaine (citanest), an amide local anesthetic which the mechanisms and sites of action of this drug are not known, can be toxic to the eye. Our main goal is to study at a cellular and molecular level, whether or not the prenatal local anesthetic exposure may change the development of the eye and optic nerve in different species, mouse which have plesental protection and chick which retina does not have blood supply. Embriyos of mouse and chick at embryonic day 8 were exposed to 0,1 ml % 20 ethanol, % 2 citanest and PBS for control. Eyes at birth were enucleated and processed to cytochemical, immunocytochemical tecnhiques using antibodies against NOS and TUNEL method for apoptosis. Toxicity of citanest was also investigated by neurotoxicity screening test and MTT in cultured neuroblastoma cell line NB2a. The eye is a sensitive indicator of the adverse effects of toxic agents, and the ocular abnormalities observed in newborn experimental animals indicate that the developing eye is particularly affected by prilocain. Toxic effect showed a wide spectrum of eye abnormalities, ranging from extensive malformations, such as microphthalmus, abnormal closure of choroidal fissure, persistent hyperplastic primary vitreous and hyaloid artery, increased tortuosity of the retinal layers, optic nerve hypoplasia, loss of retinal ganglion cells and optic axons, delayed gliogenesis and myelination, to minor anomalies. The toxic effect of citanest was clearly less than that of ethanol. The less effect of citanest confirmed by reduced iNOS and eNOS expression in the retina and optic nerve where iNOS stainig was more pronounced. There was apoptotic mechanism in both alcohol and citanest toxicity but positive staining was much less in citanest. Hemoragia and macrophage invazion were most stable and common signs in citanest toxicity in vivo. The toxic effect of citanest was clearly demonstrated by neurotoxicity screen test and MTT which showed dose dependent cell death and neurite inhibition. The toxic effect of citanest is observed within the retina and optic nerve as similar to the histologic signs of alcohol, but it was less than alcohol. Toxic effect is accompanied by an activation of both forms of NOS with a higher expression of iNOS. The protective effect of both NOS upon apoptotic cell death induced by citanest indicates that NO produced by cells in the retina and optic nerve is a modulator of cell death within the eye. The toxic effect of citanest was much more obvious in chick embryos compare to that of mouse showing pleasental protection. Cell death and neurite inhibition in only non attach cells in culture at high dose suggest that citanest may cause neurotoxic damage. Therefore, we suggest local anesthetics must be used very cautiously during pregnancy for their possible toxicity. Further studies requiere to explain this toxicity at organel and molecular level.