Sıçanlarda pentilentetrazol ile oluşturulan epilepsi modelinde serotonin reseptörlerin anti-epileptik etki mekanizmalarının araştırılması
The investigation of anti-epileptic mechanisms of serotonin receptors with pentylenetetrazol induced epilepsy model in rats
Yazar: BİLAL ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN ÖZDEMİR
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Antikonvülsanlar = Anticonvulsants ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-temporal lob = Epilepsy-temporal lobe ; GABA = GABA ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Pentilentetrazol = Pentylenetetrazole ; Serotonin = Serotonin ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Güncel nörofizyolojik kanıtlara göre, epileptik nöbet oluşumunda 5-hidroksitriptamin (5-HT) reseptörlerin rolü hala tam olarak aydınlatılmış değildir. Bu araştırmada amacımız, pentilentetrazol (PTZ) ile epilepsi oluşturulmuş sıçanlarda 5-HT1, 5-HT3 ve 5-HT7 reseptörlerin epileptik nöbet üzerine etkilerini araştırmaktı.
Çalışmada 56 adet 240-260 g ağırlığında erkek Wistar Albino sıçan kullanıldı. Epilepsi oluşturmak için sıçanlara pentilentetrazol (PTZ, 35 mg/kg, i.p.) enjekte edildi ve nöbet evreleri Racine skalasına göre belirlendi. Elektrokortigram (ECoG) kaydı için hayvanların kafataslarına sterotaksi altında elektrotlar yerleştirildi. EcoG ve video kayıtları alındıktan sonra tüm deney hayvanları dekapitasyon ile sakrifiye edildi. Beyin dokularından GABA düzeyi Elisa kit ile ölçüldü ve c-Fos ekspresyonu immünohistokimyasal olarak gösterildi.
Bulgular 8-OH-DPAT'ın ilk myoklonik jerk (İMJ) başlama zamanını arttırdığını, klozipinin ise azalttığını gösterdi (p<0,05). Epileptik spike sayısını 8-OH-DPAT, SR-57227 ve SB-266970 azaltırken klozapin ise arttırdı (p<0,05). GABA seviyeleri PTZ ve klozapin grubunda azalma gösterdi (p<0,05). Aksine SB-266970 grubunda düzeyi arttı (p<0,05). 8-OH-DPAT ve WAY-100135 c-Fos ekspresyonunu hipokampüsün tüm alanlarında azalttı (p<0,05). Buna karşın, klozapin dentat girus (DG) ve CA3 alanlarında c-Fos ekspresyonunu arttırdı (p<0,05). 5-karboksitriptamin tüm hipokampal alanlarda c-Fos ekspresyonunu azaltırken SB-266970, DG ve CA3 alanlarında c-Fos ekspresyonunu arttırdı (p<0,05).
Sonuç olarak, 5-HT1 ve 5-HT3 reseptör agonistleri anti-epileptik etki, 5-HT7 reseptör agonistleri ise pro-konvülzan etki göstermiştir. 5-HT3 ve 5-HT7 reseptörlerin anti-epileptik etkileri GABA düzeyi değişiklikleri ile uyumlu bulunmuştur. Nöronal aktivasyon belirteci olan c-Fos ekspresyon sonuçları, 5-HT1 ve 5-HT3 reseptörlerinin anti-konvülzif etkisi ile ilişkili olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
According to current neurophysiological evidence, the role of 5-hydroxytryptamine (5-HT) receptors in epileptic seizure formation is still not fully elucidated. The aim of this study was to investigate the effects of 5-HT1, 5-HT3 and 5-HT7 receptors on epileptic seizure with pentylenetetrazole induced epilepsy in rats.
In this study, 56 male Wistar Albino rats weighing 240-260 g were used. Rats were injected with pentylenetetrazole (PTZ, 35 mg/kg, i.p.) to induce epilepsy and seizure stages were determined according to the Racine scale. Electrodes were placed in the skulls of the animals under sterotaxis for ECoG recording. All the experimental animals were sacrificed by decapitation after ECoG and video recordings were obtained. GABA level was measured by Elisa kit from brain tissues and c-Fos expression was shown immunohistochemically.
Results showed that 8-OH-DPAT increased the time of initial myoclonic jerk (IMJ) and clozapine decreased it (p<0.05). The number of epileptic spikes was reduced by 8-OH-DPAT, SR-57227 and SB-266970 while clozapine was increased (p<0.05). GABA levels decreased in PTZ and clozapine group (p<0.05). On the contrary, the level of SB-266970 group increased (p<0.05). 8-OH-DPAT and WAY-100135 decreased c-Fos expression in all hippocampal areas (p<0.05). In contrast, clozapine increased c-Fos expression in the dentate gyrus (DG) and CA3 areas (p<0.05). While 5-carboxyphetramine decreased c-Fos expression in all hippocampal areas, SB-266970 increased c-Fos expression in DG and CA3 areas (p<0.05).
As a result, 5-HT1 and 5-HT3 receptor agonists showed anti-epileptic effect, conversely 5-HT7 receptor agonists suggested pro-convulsant effect. The anti-epileptic effects of 5-HT3 and 5-HT7 receptors were found to be consistent with changes in GABA level. c-Fos expression is a marker of neuronal activation and may be related to the anti-convulsive effect of 5-HT1 and 5-HT3 receptors.