Tekrarlanan travmatik beyin hasarı ve erken dönem apoptoz süreci
Repeated traumatic brain injury and early stage of apoptosis
Yazar: MEHMET ALİ MALKOÇ
Danışman: PROF. DR. NADİR ARICAN
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Adli Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Beyin yaralanmaları = Brain injury ; Genler-Bcl-2 = Genes-Bcl-2 ; Kaspazlar = Caspases ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaçlar: Tekrarlanan Travmatik Beyin Hasarı (T-TBH) sonrası beyin korteks ve hipokampus bölgelerinde meydana gelen apoptotik hücre ölümlerinin araştırılması, TBH'ya sekonder nöbetler ile apoptoz ilişkisinin aydınlatılması amaçlanmaktadır.
Gereç ve yöntemler: Çalışmada 28 günlük Sprague Dawley yavru sıçanlar kullanıldı. Sham, Tekrarlanan Travmatik Beyin Hasarı (T-TBH), düşük doz Pentilentetrazol (dd-PTZ) ve T-TBH+dd-PTZ grupları oluşturuldu. T-TBH sonrası düşük doz PTZ ile sıçanlarda nöbet gelişip gelişmediği değerlendirildi. Tüm grupların beyin kesitlerinde Hematoksilen Eozin boyama ile birlikte; TUNEL, kaspaz-3, Bcl-2, GFAP ve c-fos immunhistokimyasal boyamalar yapıldı. Beyin korteks bölgeleri izole edilerek Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu (RT-PCR) ile kaspaz-3 ve Bcl-2 gen ekspresyon düzeyleri tayin edildi. İmmunhistokimyasal boyanmalar yarı kantitatif olarak değerlendirilerek gruplar arası karşılaştırma yapıldı. Gen ekspresyon düzeyleri SPSS 21 programı ile istatistiksel olarak değerlendirildi. 
Bulgular: Yavru sıçanlarda normalde nöbetlere sebep olmayan dd-PTZ sonrası Racine Skorlamasına göre ortalama 3.3 değerinde nöbetler gözlendi. T-TBH ve dd-PTZ uygulaması sonrasında alınan beyin kesitlerinde TUNEL, kaspaz-3 ve Bcl-2 immunreaktivitesinin arttığı; kaspaz-3 ve Bcl-2 gen ekspresyon düzeylerinin sham grubuna göre anlamlı düzeyde yükseldiği belirlendi. T-TBH sonrası beyin korteks ve hipokampuste apoptotik hücre ölümlerinin meydana geldiği ve dokuda apoptoza cevap olarak Bcl-2 üretiminin yükseldiği tespit edildi. T-TBH+dd-PTZ grubunda ise paradoksal olarak hem immunreaktivitelerde hem de gen ekspresyon düzeylerinde azalma meydana geldi. GFAP ve c-fos immunreaktivitesi değerlendirildiğinde sham grubuna göre diğer tüm gruplarda boyanmanın arttığı, hipokampus bölgesindeki nöronların travmaya ve travma sonrası nöbetlere daha hassas olduğu tespit edildi. Hem korteks hem de hipokampus bölgelerinde travmaya sekonder olarak astrosit ve nöronal hücre aktivasyonun arttığı tespit edildi.   
Sonuç: T-TBH yavru sıçanlarda nöbet eşiğini düşürmekte; beynin korteks ve hipokampus bölgelerinde apoptotik hücre ölümlerine sebep olmaktadır. 

Anahtar kelimeler: Apoptoz, Bcl-2, kaspaz-3, travmatik beyin hasarı, nöbet, PTZ, TUNEL

Abstract:
Aims: This study aims to research the apoptotic cell death that occurs in brain cortex and hippocampus region following repetitive traumatic brain injuries (R-TBI) and to brighten the relationship between secondary seizure after TBI and apoptosis.
Materials and Methods: Sprague Dawley 28 daily young rats are used in this study.  The groups of Sham, R-TBI, low concentration pentylenetetrazole (lc-PTZ) and R-TBI+lc-PTZ are formed. Whether convulsion occurs or not on rat low concentrated PTZ post R-TBI is evaluated. The staining of hematoxylene and eosin as well as TUNNEL, caspase-3, Bcl-2, GFAP and c-fos immunohistochemistry staining are applied. After the extraction of brain cortex region, Real Time Polymerase Chain Reaction (RT-PCR), Caspase-3 and Bcl-2 gene expression levels are detected. Immunohistochemistry paintings are compared as semi quantitative evaluating between the groups. Gene expression levels are analyzed with the SPSS21 statistical programme.
Findings: According to Racine scores young rats are observed the average 3.3 which normally not causative for convulsion in post lc-PZT. On the brain sections that are gotten after the application of R-TBI and lc-PTZ, the increase of TUNNEL, caspase-3, Bcl-2 immunoreactivity and also observed the significant increase of caspase3 and Bcl-2 gene expression levels according to Sham group are determined. The increase of Bcl-2 production is detected the occurrence of the apoptotic cell deaths and as a response of the apoptosis in brain cortex and hippocampus in post R-TBI. Either immunoreactivities or the gene expression levels are paradoxically decreased in R-TBI + dd-PTZ group. When we evaluate GFAP and c-fos immunoreactivity, it is detected the increase of the staining in all groups according to Sham group and the neurons in hippocampus region are more sensitive for the convulsion trauma and post trauma. It is fixed the increase of astrocyte and neuronal cell activation as secondary in either cortex or hippocampus region trauma.
Result: R-TBI decreases seizure threshold in young rats and causes apoptotic cell deaths in cortex and hippocampus region of the brain.

Key Words: Apoptosis, Bcl-2, Caspase-3, Traumatic brain injury, seizure, PTZ, TUNNEL.