Sıçanlarda farklı kafa travması modellerinin hipotalamo-hipofizier aksta hasar oluşturma etkinliğinin histolojik, biyokimyasal verilerle ve davranış testleriyle değerlendirilmesi
Characterization hypothalamic-hypophysial axis injury models in rats using histology, biochemical analysis and behavior tests
Yazar: İSMAİL ŞAMİL GERGİN
Danışman: PROF. DR. AHMET SELÇUKLU
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Davranış testleri = Behavior tests ; Hipotalamo hipofizeal sistem = Hypothalamo hypophyseal system ; Histoloji = Histology ; Kafa = Head ; Kafa yaralanmaları = Head injuries ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaç: Klinik ortamda yapılamayan insan travmatik beyin hasarını üç farklı travma modelinde taklit ve karakterize etmek, gelecekte yapılacak nöroprotektif ajanlarla hipofizier disfonksiyonu önlemeye yönelik deneysel modellere temel oluşturacak ideal travma modelini literatüre kazandırmaktır.
Materyal ve Metod: Bu çalışmada (84 adet, 10-12 haftalık, 280 – 360 gr) Spraque Dawnley cinsi sıçan kullanıldı.Travma, cerrahi işlemler ve kan alımı İzofloran genel anestezisi altında yapıldı. Marmarau (250 gr ağırlığı 1 mt den serbest düşmeyle kafatası üzerine bırakıldı); Feeney (Bregma-lambda arasında, Koronal sütür 2 mm posterioru, Sagittal sütür 2 mm lateralinde olacak şekilde 6 mm çaplı kraniektomi yapıldı, sağlam dura üzerine 3mm çelik disk konulup 50 gr. ağırlık 1 mt.den serbest düşmeyle bırakıldı), M Bilgen KKD ( 5mm çaplı vurucu uç, 1,5 m/s vurucu hız, 85 ms temas süresi, 3 mm derinlik değerleriyle sağlam dura üzerine darbe uygulandı) travmatik beyin hasarları oluşturuldu. Akut grup (24. saat ) Sham ve Kontrol grubundan hormon ölçümü (LH, FSH, Testosteron, IGF1, Kortikosteron, T4) için kan örnekleri alındıktan sonra sakrifiye edilerek beyin ve hipofiz histopatolojisine bakıldı. Kronik gruplar travma sonrası 25-30 günlerde Moris Su Tankında davranış testleri yapılıp, sakrifiye edilerek, kan ve doku örnekleri aynı işlemlere tabi tutuldu. 
Beyin ve hipofiz kesitlerinde hücresel hasar ve HSP-70, Kaspaze 3' le apopitozise, serumda ELİSA yöntemiyle hormonlara bakılarak grupların hipotalamo-hipofizier aksta hasar oluşturma etkinliği karşılaştırıldı.Kontrol gurubunun ELISA sonuçları baz alındı.
Bulgular: Marmarau travmasıyla kortikosteron 24 saat sonra yükseldi, 30 günlük takipte düşerek kontrol grubuna yakın değerlere geldi. Işık mikroskobunda, beyin tabanında kontüzyon, hipofizde asidofil hücre dejenerasyonu ve konjesyon görüldü. Bu bulgular diğer gruplardan anlamlı farklıydı ( p<0,001). Bu grubun posttravmatik 30. günde anksiyetesi diğer gruplara göre anlamlı fazla idi (p<0,05). Feeney travması Moris Su Tankında gösterilen motor performans defisitine neden oldu (p< 0,05). Tüm travma gruplarına hipofiz dokusunda HSP-70  ekspresyonu özellikle damar endotelinde belirgin gösterildi. Kaspaz 3 ekspresyonuysa pars distaliste ve pars intermediyada görüldü, apopitoz incelemelerinde gruplar arasında anlamlı fark yoktu. M Bilgen grubunda defisitler minimaldi.
Sonuç: Marmarau, Feeney, M Bilgen kafa travması modelleri karşılaştırıldığında: Marmarau ağırlık düşürme modeli, insanlardaki hafif orta kafa travması sonrası hipofizier yetmezliği taklit eden deneysel araştırmalara daha elverişli olduğu görülmüştür. 

Anahtar Kelimeler: Disfonksiyon, Hipotalomo hipofizier aks, Travmatik beyin hasarı, Travma model

Abstract:
Objectives: Dysfunction of hypothalamic-hypophysial axis is a common event following a traumatic brain injury. But, the current understanding of the postraumatic events is limited due to a lack of appropriate animal models. Our aim was therefore to develop injury models with rats for use in experimental research and demonstrate the characteristic differences in the underlying pathophsiological mechanisms.
Methods: Rats (n=84, 10-12 weeks old, 280-360 g) were subjected to head injuries under general isoflurone anesthesia using three methods; Marmarau (250 g of weight was dropped from 1 m height on closed head), Feeney (250 g of weight was dropped from 1 m height on 3 mm steel disk placed on exposed brain) and Bilgen (controlled cortical impact of exposed brain with 5 mm injury tip, 15 m/s velecity, 85 ms duration and 3 mm penetration depth). After 4 weeks postinjury, bloods samples were collected and the levels of LH, FSH, Testosterone, IGF1, Cortikosteron and T4 were measured. The rats were tested for behavior and the Morris water maze performance, and then sacrificed for histopathological analysis.
Results: The rats injured with Marmarau model exhibited greater anxiety and increased neuronal tissue damage and degeneration. Those in the Feeney group performed lower in swimming task, likely due to the TBH deficiency as measured. The effects in the Bilgen group were minimal. In conclusion, Marmarau injury model appears to be better suited for use in experimenal studies as it closely simulates the basic clinial symtoms of hypothalamic-hypophysial axis injury in humans.

Keywords: Dysfunction, Traumatic brain injury, hypothalamic-hypophysial axis, injury model