Kafa Travması Sonrası Indol-3- Propiyonik Asitin Erken Takviyesinin Beyin Hasarına Etkileri
Effects of Early Supplementation of Indole-3- Propionic Acid on Brain Injury After Head Injury
Yazar: HALE AKSU
Danışman: PROF. DR. PINAR AKAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Nöroloji = Neurology

Özet:
Travmatik beyin hasarı (TBH), genellikle ölüm ve kalıcı sakatlıkla sonuçlanan önemli bir halk sağlığı sorunu olarak kabul edilir. Hasarın altında yatan biyokimyasal ve patofizyolojik mekanizmalar karmaşıktır ve çeşitli tedavi seçenekleri gerektirir. Triptofan metabolizmasından üretilen bir metabolit olan indol-3-propiyonik asit (IPA), nöroprotektif özellikleri nedeniyle tedavi stratejilerinde umut vadeden bir aday olarak ortaya çıkmıştır. IPA, serbest radikalleri temizleme ve oksidatif hasara karşı koruma konusunda potansiyel göstermiştir ve beyin hücrelerinin korunmasında önemli bir rol oynar. Çalışmalar, IPA'nın özellikle hipokampüs ve prefrontal kortekste nöronal sağkalımı iyileştirebileceğini göstermektedir. Bu bağlamda, TBH'dan sonra IPA uygulanması beyin hasarını hafifletmeye ve iyileşmeyi desteklemeye yardımcı olabilir.
Bu çalışma, TBH'dan sonra beyin hasarı üzerinde erken IPA takviyesinin etkilerini araştırmak için yürütülmüştür. Deneysel modelde Wistar sıçanları kullanılmıştır. Sıçanlar üç gruba ayrılmıştır: sham (TBH yok, IPA yok), TBH (TBH mevcut, IPA yok) ve tedavi grubu (TBH mevcut, 10 mg/kg IPA tedavisi). Deneyin sonunda histopatolojik incelemeler ve biyokimyasal analizler yapılmıştır.
Histolojik incelemeler, IPA ile tedavi edilen grup ile TBH ve kontrol grupları arasında önemli farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. IPA uygulamasının nöron yoğunluğunu artırdığı ve nöron hasarını önemli ölçüde azalttığı bulunmuştur. Ek olarak, immünohistokimyasal değerlendirmeler, IPA'nın nöron spesifik nükleer protein (NeuN) ve glial fibriler asidik protein (GFAP) üzerinde olumlu etkileri olduğunu göstermiştir. GFAP ekspresyonundaki azalma, IPA'nın inflamatuar yanıtları etkili bir şekilde düzenlediğini ve faydalı etkilerine katkıda bulunduğunu göstermiştir.
TBH'dan sonra IPA'nın erken uygulanması, nöronal hasarı azaltmada ve iyileşmeyi desteklemede ümit verici sonuçlar göstermiştir. Bağırsak-beyin ekseninin rolü ve mikrobiyota düzenlemesinin önemi, bunların TBH sonrası nöronal sağkalımla ilişkisinin daha fazla araştırılması ihtiyacını vurgulamaktadır. IPA'nın probiyotikler ve diğer terapötik yaklaşımlarla kombinasyonlarının araştırılması, kişiselleştirilmiş tedavi planlarını geliştirebilir. Gelecekteki çalışmalar, IPA'nın mekanizmalarını ve uzun vadeli etkilerini daha iyi anlamak için fırsatlar sunacak ve kişiselleştirilmiş tedavi seçeneklerinin geliştirilmesine katkıda bulunacaktır.

Abstract:
Traumatic brain injury (TBI) is considered a major public health problem that often results in death and permanent disability. The biochemical and pathophysiological mechanisms underlying the injury are complex and require various treatment options. Indole-3-propionic acid (IPA), a metabolite produced from tryptophan metabolism, has emerged as a promising candidate in treatment strategies due to its neuroprotective properties. IPA has shown potential in scavenging free radicals and protecting against oxidative damage and plays an important role in protecting brain cells. Studies show that IPA can improve neuronal survival, especially in the hippocampus and prefrontal cortex. In this context, IPA administration after TBI may help alleviate brain damage and promote recovery. This study was conducted to investigate the effects of early IPA supplementation on brain damage after TBI. Wistar rats were used in the experimental model. Rats were divided into three groups: sham (no TBI, no IPA), TBI (TBI present, no IPA) and treatment group (TBI present, 10 mg/kg IPA treatment). Histopathological examinations and biochemical analyses were performed at the end of the experiment. 
Histological examinations revealed significant differences between the IPA-treated group and the TBI and control groups. IPA administration was found to increase neuronal density and significantly reduce neuronal damage. In addition, immunohistochemical evaluations showed that IPA had positive effects on neuron-specific nuclear protein (NeuN) and glial fibrillary acidic protein (GFAP). The decrease in GFAP expression indicated that IPA effectively regulated inflammatory responses and contributed to its beneficial effects.
Early administration of IPA after TBI has shown promising results in reducing neuronal damage and promoting recovery. The role of the gut-brain axis and the importance of microbiota regulation highlight the need for further investigation of their relationship with neuronal survival after TBI. Investigating combinations of IPA with probiotics and other therapeutic approaches may improve personalized treatment plans. Future studies will provide opportunities to better understand the mechanisms and long-term effects of IPA and contribute to the development of personalized treatment options.