Gebe sıçanlara uygulanan nonsteroidal antiinflamatuer ilaç olan Diclofenac Sodium`un postnatal dönemde dorsal hipokampusa etkilerinin araştırılması

Abstract

ÖZET Gebe Sıçanlara Uygulanan Nonsteroidal Antiinflamatuar İlâç Olan Diclofenac Sodyumun Postnatal Dönemde Dorsal Hîpokampusa Etkilerinin Araştırılması Nonsteroidal antiinflamatuar ilâç (NSAİİ)'ların organizmaya farklı yollarla etkileri olduğu bilinmektedir. Bunlardan birisi de NSAİİ'larin sik- looksijenaz enzimini inhibe ederek araşidonik asidin çeşitli prostaglandin bileşiklerine dönüşümünü baskılamasıdır. İntrauterin hayatta bu ilâçlar kullanıldığında plasenta ve fötüse ait damarları genişletirken, bazı da marlarda (ductus arteriozus) daralma ve hatta kapanmaya neden ola bilmektedir. Fötal hayatta damarları genişleten veya büzen bir maddenin gelişmekte olan sinir sistemine de etkisi beklenebilir. Subkortikal mer kezlerden olan dorsal hipokampus öğrenme ve hafızayla doğrudan ilişkilidir. Bu önemi nedeniyle araştırma bölgesi olarak postnatal 4 ve 20 haftalık sıçanların dorsal hipokampusu seçildi. Gebeliklerinin 5. gününden itibaren 19. güne kadar kontrol ve denek grubu sıçanlara sırasıyla serum fizyolojik ve diklofenak sodyum (Voltaren, CIBA-GEIGY) 1 mi (1 mg/kg) enjekte edildi. Kontrol ve denek grubunun herbirinden 40'ar adet (her cinsiyetten eşit miktarlarda) toplam 80 yavru sıçan çalışmaya dahil edildi. Aynı diyetle beslenen kontrol ve denek gruplarının yarısı dört hafta, diğer yarısı da yirmi hafta sonra int- rakardial perfüzyonla tespit edildiler. Rutin işlemlerden sonra beyinler parafine gömüldü. Bloklardan her ikiyüz mikronda bir, 5 um kalınlığında seri koronal kesitler alınarak; tionin, luxol fast blue ve nötral red ile boyandı.196 Stereotaksik atlas yardımıyla dorsal hipokampusun kesit seviyeleri tespit edildi. Beynin sağ ve sol hemisferlerindeki dorsal hipokampusun pi ramidal hücre tabakasının CA-,, CA3 ve CA4 bölgelerindeki piramidal hücrelerin sayımı ışık, mikroskobunun ok. 10, obj. 40 büyültmesinde yapıldı. Milimetreye düşen hücre sayısı bulundu. Ok. 10, obj. 10 büyültme kullanılarak tabaka kalınlıkları mikrometrik disk yardımıyla ölçüldü. Veriler bilgisayarda SPSS istatistik paket programına yüklendi. Denek ve kont rollerin karşılaştırılması için `Mann-Whitney U test`i, sağ-sol hemisferlerin birbirleriyle karşılaştırılması için `Wilcoxon'un eşleştirilmiş İki örnek tesf'i uygulandı. Sonuçlar şöyleydi: Dört haftalık denek grubunda kontrollere göre piramidal hücre yoğunluğunda bütün bölgelerde azalma tespit edildi. Hücre sayısındaki azalma çoktan aza doğru sırasıyla CAı>CA3>CA4 biçimindeydi. Erkek sıçanların kontrol grubu dorsal hipokampusunda rrınVye 183.78+10.42 hücre düşerken, bu sayı denek grubunda 148.58+9.30 dır. Dişilerin kont rollerinde mm'ye düşen piramidal hücre sayısı 188.50±11.17 iken, de neklerde ise 158.67±9.14 olarak tespit edildi. Aradaki farkın her iki cin siyette de istatistik! açıdan anlamlı olduğu (p<0.05-0.00l) gözlendi. Tabaka kalınlıkları bakımından dört haftalık erkek sıçanların denek ve kontrolleri arasındaki fark anlamlı değildi, ancak dişi sıçanlarda kont rollerine göre deneklerin str. piramidale CAı, CAs ve CA4 tabakalarında kalınlık daha fazlaydı. Bu fark istatistik! açıdan anlamlıydı (p<0.05). Yirmi haftalık kontrol ve denek grubu sıçanların piramidal hücre yoğunlukları arasındaki fark bazı seviyeler dışında anlamlı değildi (p>0.05). Dört haftalıklarda kontrol grubu erkek ve dişi sıçanların mm'ye düşen piramidal hücre sayılan karşılaştırıldığında hipokampusun her üç bölgesi (CAı, CA3 ve CA4}'nde dişiler daha fazla hücre bulundurmaktaydı (p<0.05-0.001).197 Denek grubunda ise dişilerin tersine, erkeklerde dişilere göre daha fazla hücre bulunmakla beraber, cinsiyetler arasındaki farklılık yanlızca CA3 bölgesinin hem sağ, hem de solunda ileri derecede anlamlıydı (p<O.Ol). Dört ve yirmi haftalık erkek sıçanların piramidal hücre yoğunlukları karşılaştırıldığında dört haftalık kontrol ve deneklerin yirmi haftalıklara göre daha çok sayıda piramidal hücreya sahipti. Kontrol dört haftalıklarda mm'ye düşen hücre 183.77110.42 iken, yirmi haftalıklarda 128.20±7.93; de neklerin dört haftalıklarında 148.39±9.31, yirmi haftalıklarında 116.8216.91 olup, iki yaş grubu arasındaki fark ileri derecede anlamlıydı (p<0.0l -0.001). Dört haftalık erkek sıçanların kontrol grubunun Str. piramidale (CAı) tabakası, yirmi haftalıklara göre daha kalındı (p<0.05). Ancak denek grubunda ise iki yaş grubu arasında bu fark ortadan kalkmıştı (p>0.05). Dört ve yirmi haftalık kontrol ve denek grubu sıçanların sağ-sol dorsal hipokampus piramidal hücre yoğunluğu ve tabaka kalınlıkları karşılaştırıldığında sağ-sol arasında çoğu seviyelerde anlamlı bir fark yoktu (p>0.05). Ancak dört haftalık denek dişilerin sağ str. piramidale (CA3) tabakasının kalınlığı sola göre daha fazla olup istatistiki açıdan anlamlıydı (p<0.05). Sonuç olarak 1mg/kg. dozda uygulanan diklofenak sodyumun et kisine bağlı herhangi bir malformasyona rastlanmadı. Buna karşılık kont- rolleriyle karşılaştırıldığında denek grubu sıçanların dorsal hi- pokampuslarında istatistiki açıdan önemli derecede piramidal hücre kaybı gözlendi.

SUMMARY An Investigation of Effects of Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs, Administered to Pregnant Rats, on the Dorsal Hippocampus in Postnatal Period It has been known that nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) affect the organism in different ways. One of them is that NSAIDs inhibit the cyclooxygenase enzyme and prevent the formation of various prostaglandins from arachidonic acid. When used during pregnancy, NSAIDs cause dilatation of the vessels of the placenta and fetus. However, in some vessels, like the ductus arteriosus, they cause constriction. Thus, it can be expected that such compounds (drugs) can affect vulnerable tissues, such as the developing nervous system. Since the hippocampus, one of the subcortical centers, is firmly associated with learning and memory, we chose the dorsal hippocampi of 4 and 20-week-old rats as an investigation subject. Diclofenac sodium was used as a nonsteroidal antiinflammatory drug. Pregnant experiment animals were treated with 1ml (mg/kg) i.m. diclofenac sodium at the beginning of the 5th day of gestation until the 19th day. In the same period control pregnant rats were given 1ml physplogical saline. On the postnatal 4th and 20th week, pups were perfused transcardially with 0.9% physiological saline and 10% buffered formalin. After routine processes the brains were embedded in paraffin and coronal sections of 5im were taken with an interval of 200jim, The sections were stained with thionin, luxol fast blue and neutral199 red. The levels of sections were determined with a stereotaxic atlas. In every section pyramidal cells of the right and left CA1, CA3 and CA4 of the dorsal hippocampal areas were counted by a light microscope at a magnification of 10x40. Thicknesses of the left and right dorsal hippocampal layers were measured with a micrometric oculer disc at a magnification of 1 0x1 0. The Mann-Whitney U test was used for comparing the results of the cell counts and thickness measurements. The Wilcoxon paired samples test was used for assymetric comparisons. All data were analysed with the SPSS statistics programme. The results are as follows. The pyramidal cell density in the 4-week-old experimental group was found to be decreased in all areas. This decrease had a gradual pattern from CA1 to CA4 (CA1>CA3>CA4). The cell density of the dorsal hippocampus of the control and experimental males was 183.78110.42, 148.5819.30 per mm, respectively. The cell density in the control and experimental females was 188.5111.17, 158.6719.15 per mm, respectively. The difference in both groups was statistically significant (p<0.05-0.001). As for the thicknesses of the layers, the difference between the 4-week-old control and experimental males was not significant, but the thicknesses of the str. pyramidale CA1, CA3 and CA4 of the 4-week-old experimental female rats were significantly thicker than their controls (p<0.05). The pyramidal cell density of the 20-week-old control and experimental rats had no significant difference, except for in some levels (p>0.05). In all areas of the hippocampus of the control animals, i.e. CA1, CA3 and CA4, the pyramidal cell density of the female rats was significantly higher than the males (p<0. 05-0. 001). In contrast, the pyramidal ceil density of the experimental animals was higher in males but the difference was significant only in the C A3 region (p<0.0l).200 Both in the control and experimental animals the 4-week-old groups had a higher pyramidal cell density than the 20-week-old groups. The pyramidal cell density in the 4-week-old control rats was 1 83.72110.42 per mm, while in the 20-week-old control rats it was 128.20±7.93 per mm. In the 4 and 20-week-old experimental rats the pyramidal cell density was 148.3919.31, 116.8216.91 per mm respectively. The difference in the pyramidal cell density between these two age-groups was significant (p<0.01 -0.001). The thickness of the CA1 region of the 4-week-old control male rats was significatly thicker than the 20-week-old control males (p<0.05). But no difference was found in the same region between the 4 and 20-week-old experimental male groups (p>0.05). The pyramidal cell density of the control and experimental rats did not show any significant difference between the right and left side (p<0.05). In the 4-week-old rats the thicknesses of the layers also did not show any significant differences between the right and left sides except for the str. pyramidale (CA3) layer where it was significantly thicker in the right side (p<0.05). In conclusion, our results indicate that diclofenac sodium exposure at a daily dose of 1mg/kg caused no teratogenic effects but it induced a significant loss of pyramidal cells in dorsal hippocompus of 4 and 20-week-old rats.