Neonatal sıçanlarda hipoksik-iskemik infarkt üzerine NMDA reseptör antagonistleri ile hipoterminin nöron koruyucu etkilerinin araştırılması

Abstract

ÖZET iskemik nöronal harabiyetin ortaya çıkmasındaki major mekanizmanın glutamatla ortaya çıkarılan eksitotoksisite olduğu kabul edilmektedir. Glutamerjik etkiyi değiştirdiği gösterilen serebral korunma yöntemlerinden N-metil-D-aspartat reseptör antagonisti MK801 ve hafif hipoterminin (30-32 °C) etkileri yenidoğan hipoksik-iskemik beyin modelinde araştırılmıştır. Çalışmamızda isofloran anestezisi altında, 7 günlük ağırlığı 12 g'dan büyük sıçanlara sağ arteria karotis kommunis oklüzyonunu takiben %8 O2 + %92 N2O, 500 ml cam fanus içinde her bir gruptan birer tane olmak üzere aynı anda iki deneğe 120 dakika süreyle solutuldu. MK801 (0.5 mg/kg sk deneyin 45. ve 120. dakikasında) veya tuzlu su, normotermik (34-36 °C) ve hipotermik (30-32 °C) gruplara verildi. Hipotermiye arteria karotis kommunis ligasyonundan sonra başlanıldı ve hipoksik periyodun sonuna kadar devam edildi. Intrahemisferik sıcaklık, sağ serebral hemisferin içine lambdoid süturun 2 mm anterior, 2 mm lateralinden 2 mm derinliğine yerleştirilen sıcaklık probu ile devamlı olarak ölçüldü ve 15 dakika aralarla kaydedildi. Hipoksik-iskemik beyin harabiyetinden 3 gün sonra tüm denekler öldürülerek beyinleri çıkarıldı. Bregmanın 2 mm anterior ve posteriorundan koronal kesitler alınarak infarkt alanlarının belirlenmesi için 2,3,5- Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) ile boyandı. Beyin kesitlerinin slayt çekimlerinden sonra kağıt üzerine projekte edilerek infarkt alanları işaretlendi ve infarkt volümleri kompüter analiz yöntemi ilehesaplandı. Nöronal hasarlanmanın ağırlığı, hipokampustan alınan kesitlerden histolojik olarak Hematoksilen Eosinle (H&E) boyanarak değerlendirildi. Korpus striatumdaki doku harabiyetini saptamak için HPLC yöntemi ile dopamin (DA) ve dihidroksifenilasetik asit (DOPAC) ölçümleri yapıldı. I. ve II. koronal kesitlerde sadece normotermik grupta infarkt alanı saptandı ve diğer gruplardan istatistiksel olarak anlamlı oranda farklı bulundu (p<0.0001). Nöropatolojik değerlendirme ve striatal doku DA ve DOPAC seviyeleri de yoğun nöronal harabiyeti kanıtladı. MK801 ve hipoterminin tek başlarına uygulandıklarında benzer nöron koruyucu etkileri olduğu buna karşın birlikte kullanılmalarının daha iyi korunma ortaya çıkarttığı gözlenildi. Anahtar kelimeler: Hipoksik-iskemi, hipotermi, yenidoğan, MK801, NMDA reseptörü.

SUMMARY The investigation of the neuroprotective effects of NMDA receptor antagonist and hypothermia on hypoxic-ischemic infarct in neonatal rats Glutamate mediated excitotoxicity is accepted as a major mechanism of ischemic neuronal damage, non-competetive N-methyl-D-aspartate receptor antagonist MK-801 and hypothermia (30-32 °C) two cerebroprotective modalities, which have been documented to alter glutamergic action were tested in the neonatal hypoxic-ischemic brain model. In our study, 7-day-old-pups under isoflourane anesthesia underwent rigth common carotid artery ligation followed by exposure to hypoxia in 8% 02 + 92 %N20 in a 500 ml airtigth jar in pairs one from each group for 2 hours. We administered MK801 (0.5 mg/kg sc in 45th and 120th min) or saline vehicle to normothermic (34-36 °C) or hypothermic (30-32 °C) groups. Intraischemic hypothermia was induced soon after common carotid occlusion during recovery period and maintained throughout hypoxic exposure. Intrahemispheric temparatures were recorded every 15 min from temperature probes placed in the right hemisphere 2 mm anterior to lambdoid and 2 mm lateral to sagittal suture in 2 mm depth. All animals were killed 3 day after the insult, the brains were sectioned in coronal plane 2 mm anterior and 2 mm posterior to bregma and stained with 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC). The brain sectiones were photographedand infact areas drawn in a blind evaluation by the projection of slide onto paper and their infarct volumes were calculated with computer analyzed system. The severity of neural damage was evaluated by histologic examination in hippocampus with Hematoxylen and Eosin (H&E) staining. For determination of the tissue damage in the corpus striatum tissue dopamine (DA) and dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC) measurements were performed by HPLC method. Only normotermic group had significant infarct areas in I and II brain sections comparing to other groups (p<0.0001). Neuropathological examination and striatal tissue DA, DOPAC measurements were also confirmed dense neuronal damage. It appeared that hypothermia and MK801 offer similar cerebroprotective effect when administered seperately but gives better protection when used in combination. Keywords: Hypoxic-ischemia, hypothermia, neonatal, MK801, NMDA receptor.