Sepsis oluştulmuş sıçanlarda beyin ve kas dokusunda iyonotropik gaba reseptör blokajının etkileri
The effects of ionotropic gaba receptor blockage on brain and muscle tissue in sepsis induced rats
Yazar: GÜLTEN ATEŞ ULUÇAY
Danışman: PROF. DR. AYŞE ŞULE TAMER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Fizyopatoloji = Physiopathology ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Bicuculline = Bicuculline ; Ensefalitler = Encephalitis ; Ensefalopati = Encephalopathy ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kaslar = Muscles ; Nörofizyoloji = Neurophysiology ; Nörojenik inflamasyon = Neurogenic inflammation ; Reseptörler-GABA = Receptors-GABA ; Sepsis = Sepsis ; İmmünositokinler = Immunocytokines

Özet:
Sepsis, konağın enfeksiyona karşı düzensiz yanıtı ile başlayan hayatı tehdit eden organ yetmezliği olarak tanımlanır. Sepsisi takiben gelişen ensefalopati Merkezi Sinir Sistemi ile birlikte pek çok dokuyu etkileyen bir durumdur. Mortalite ve morbidite oranı oldukça yüksektir. Çalışmamızda, lipopolisakkarid (LPS) uygulaması ile sepsis oluşturduğumuz sıçanlarda inflamasyonun beyin ve kas dokusunda oluşturduğu hasarın iyonotropik GABAA reseptörü antagonisti olan Bicuculline'in etkilerini incelemeyi amaçladık. Deneysel olarak LPS ile sepsis oluşturulan sıçanlar; kontrol, LPS (10 mg/ kg i.p.), Bicuculline (1.5 mg/kg s.c.), LPS+Bicuculline olmak üzere 4 gruba ayrıldı. LPS 10 mg/kg olarak 24 saat süreyle i.p. olarak uygulandı. Hemodinamik değişikliklerin takibi amacıyla vücut sıcaklıkları rektal olarak ölçüldü. Nörofizyolojik değişiklikler EEG ile non-invaziv olarak kaydedildi. Kas ve beyin dokusunda sitokinlerden pro-inflamatuvar TNF-α, anti-inflamatuvar IL-10 seviyeleri ile GABA düzeyleri incelendi. İnflamasyon bulguları ve hasar takibi için, lökosit sayısı ve serum Nöron Spesifik Enolaz (NSE) düzeyleri ölçüldü.  Morfolojik analiz için NeuN, S100-ß ve sinaptofizin antikorları kullanılarak immünofloresan boyama yöntemi ile incelendi. İstatistiksel analiz, tek yönlü varyans analizi ve post-hoc Tukey testi ile yapıldı. Sonuçlarımızda, LPS grubunda inflamasyonun beyin ve kas dokusunda inflamatuvar parametreleri kontrol grubuna göre yükselttiğini ve immünofloresan boyamada S-100ß tutulumunun artması ve sinaptofizin tutulumunun azalması ile birlikte doku düzeyinde hasara neden olduğunu gözlemledik. Elektrofizyolojik kayıtlarda LPS grubunda akut non-fokal nöbetle uyumlu aktivite gözlemlenirken diğer deney gruplarında istirahat durumu ile uyumlu aktivite bulunmaktadır. GABAA antagonisti olan Bicuculline Methiodide'in, sepsisli sıçanlarda görülen nörotransmiter dengesinin bozulması, pro-inflamatuvar sitokin seviyelerinde artma, anti-inflamatuvar sitokin seviyelerinde azalma, lipid peroksidasyon seviyelerinde artma gibi inflamatuvar süreci iyileştirici yönde bir ajan olabileceğini düşünmekteyiz.

Abstract:
The encephalopathy which develops following sepsis is defined as life-threatening organ failure due to the irregular response of the host to infection which has extremely high mortality-morbidity rate and affects the nervous system and muscle. In our study, we aimed to investigate effects of inflammation on brain and muscle tissue and the effects of GABAA receptor antagonist Bicuculline in rats with sepsis. Experimentally, sepsis induced with LPS on rats; they were seperated 4 groups: control, LPS (10 mg/kg i.p.), Bicuculline (1.5 mg/kg s.c.), LPS+Bicuculline. Electrophysiological recordings and body temperature measurements were completed at 24 hours after injection, Blood was taken from the heart for Leukocyte count and Neuron specific enolase (NSE) levels measured. Brain and gastrocnemius muscle tissue taken for TNF-α and IL-10 and GABA levels were measured by ELISA method.  Tissue imaging was performed with S100-ß, NEUN and Sinaptophysin by immunofluorescence staining. One-way ANOVA and Tukey test was used for statistical analysis. In our results, we observed in LPS group inflammatory parameters were significantly increased in brain and muscle compared to the control and caused S-100ß imvolvement increased and synaptophysin involvement decreased in immunofluorescence staining resulting in tissue level damage.  In electrophysiological recordings, activity consistent with acute non-focal seizures was observed in the LPS group, while it was consistent with resting status in others. We thinks that Bicuculline Methiodide that is a GABAA antagonist, may be a prophylactic agent in the sepsis which caused to impaired neurotransmitter balance, increased pro-inflammatory cytokine and lipid peroxidation, decreased anti-inflammatory cytokine levels.