Kalsitriol'ün tavşan spinal kord iskemi reperfüzyon hasarında nöroprotektif etkileri

Abstract

ÖZETGiriş ve amaç: Son yıllardaki çalışmalarla, D vitamininin nöroprotektif ve immunomodülatör seko-steroid bir hormon olduğu gösterilmiştir. Vitamin D'nin spinal kord iskemi ve reperfüzyon (İ/R) hasarı üzerine olan etkileri daha önce çalışılmamıştır. Bu çalışmada vitamin D'nin aktif formu olan, 1,25-dihidroksivitamin D3 (1,25-D)'ün, tavşan spinal kord İ/R hasarı üzerine olan potansiyel nöroprotektif etkileri incelenmiştir.Yöntem: Tavşanlar her gruba 8 denek düşecek şekilde 4 gruba ayrıldı; Grup I (kontrol), Grup II (iskemi), Grup III (30 mg/kg metilprednizolon, intraperitoneal), Grup IV (0,5 μg/kg, 1,25-D, intraperitoneal). Metilprednizolon ve 1,25-D uygulaması İ/R hasarından 7 gün öncesinden başlanılarak uygulanmıştır. Kontrol grubuna sadece laparotomi uygulandı. Diğer bütün gruplara renal arterin hemen kaudalinden yapılan 20 dakikalık aort oklüzyonu ile spinal kord iskemi modeli uygulandı. Kaspaz-3 ve ksantin oksidaz aktiviteleri ile myeloperoksidaz, malondialdehit ve katalaz düzeyleri çalışıldı. Histopatolojik, ultrastrüktürel ve nörolojik değerlendirmeler yapıldı.Bulgular: İskemi/reperfüzyon hasarı sonrası, kaspaz-3 aktivitesinin, myeloperoksidaz aktivitesinin, malondialdehit düzeyinin ve ksantin oksidaz düzeyinin arttığı görülmüştür (p<0,001). Katalaz düzeylerinde düşüş görülmüştür (p<0,001). Öncül 1,25-D tedavisi alan grupta takiben kaspaz-3 aktivitesi (p=0,001), myeloperoksidaz aktivitesi (p=0,018 serum MPO; p<0,001 doku MPO), malondialdehit (p<0,001), ksantin oksidaz düzeyleri düşerken (p<0,001); katalaz düzeyi artmıştır (p<0,001). Ayrıca 1,25-D tedavisi histopatolojik, ultrastrüktürel skorlarda ve nörolojik muayenede düzelmeye neden olmuştur. Bu veriler metilprednizolon alan grubun sonuçlarıyla uyuşmaktadır.Sonuç: Bu çalışmanın bulguları, 1,25-D'nin spinal kord İ/R hasarı üzerine en az metilprednizolon kadar, istatistiksel olarak anlamlı, anti-enflamatuar ve nöroprotektif etkisi olduğunu göstermiştir. 1,25-D'nin spinal kord İ/R hasarındaki etki mekanizmasını daha detaylı ortaya koymak için ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.Anahtar kelimeler: D vitamini, iskemi/reperfüzyon, metilprednizolon, nöroproteksiyon, spinal kord

Neuroprotective Effects of Vitamin D on Ischemia/Reperfusion Injury of the Rabbit Spinal CordIntroduction: Recent studies demonstrated the neuroprotective and immunomodulatory effects of 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25-D), but no previous study has examined these effects of 1,25-D on spinal cord ischemia/reperfusion (I/R) injury. The purpose of this study was to evaluate whether 1,25-D could protect the spinal cord from I/R injury.Materials and methods: Rabbits were randomized into four groups of eight animals as follows: group 1 (control), group 2 (ischemia), group 3 (30 mg/kg methylprednisolone, intraperitoneal) and group 4 (0,5 μg/kg, 1,25-D, intraperitoneal). Premedication was performed for 7 days before I/R injury. In the control group only a laparotomy was performed. In all the other groups, the spinal cord ischemia model was created by a 20-min occlusion of the aorta just caudal to renal artery. Levels of malondialdehyde and catalase were analyzed, as were the activities of caspase-3, myeloperoxidase, and xanthine oxidase. Histopathological, ultrastructural and neurological evaluations were performed.Results: After I/R injury, increases were found in caspase-3 activity, myeloperoxidase activity, malondialdehyde levels, and xanthine oxidase activity (p<0.001). In contrast, decreases in catalase levels were observed (p<0.001). In 1,25-D pretreatment group, decreases were observed in caspase-3 activity (p<0.001), myeloperoxidase activity (p=0.018 serum myeloperoxidase; p<0.001 tissue myeloperoxidase), malondialdehyde levels (p<0.001), and xanthine oxidase activity (p<0.001), whereas catalase levels increased (p<0.001). Furthermore, 1,25-D pretreatment showed improved results concerning histopathological, ultrastructural and neurological scores.Conclusion: Our results revealed that 1,25-D exhibits significant anti-inflammatory and neuroprotective activity following I/R injury of the spinal cord. Further studies are needed to reveal the role of 1,25-D in spinal cord I/R injury model.Keywords: Ischemia/reperfusion, Methylprednisolone, Neuroprotection, Spinal cord, Vitamin D