Deneysel spinal kord yaralanmasında levetirasetam ve manyetik alanın tedavi edici etkilerinin incelenmesi
Investigation of the threapeutic effects levetiracetam and magnetic field in experimental spinal cord injury
Yazar: MEHMET MELİH PINARBAŞI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM BOZKURT GİRİT
Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Levetirasetam = Levetiracetam ; Manyetik alan tedavisi = Magnetic field therapy ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Metilprednizolon = Methylprednisolone ; Nöronlar = Neurons ; Spektrum analizi = Spectrum analysis ; Spinal kord yaralanmaları = Spinal cord injuries ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Spinal kord yaralanması meydana gelen nörolojik defisit nedeniyle bireye bakmakla yükümlü ailelerin ve bireylerin yaşam kalitesini olumsuz olarak etkilemektedir. Tedavide pek çok yaklaşım önerilmiş olmasına rağmen klinikte sadece metilprednizolon kullanılmaktadır. Yakın zamanda antiepileptikler ve manyetik alanın nörorejeneratif özelliklere sahip olduğu ileri sürülmüştür. Bu çalışmada deneysel spinal kord hasarında kombine manyetik alan ve yeni nesil bir antiepileptik olan levetirasetam tedavisinin etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yetişkin Wistar sıçanları laminektomi, travma, metilprednizolon, levetirasetam (LEV), manyetik alan (MA) ve kombine levetirasetam ve manyetik alan (LEVMA) tedavi grupları olmak üzere altı gruba ayrıldı. Spinal kord travması T10 düzeyinde oluşturularak metilprednizolon 30 mg/kg dozunda i.p. olarak, levetirasetam 100 mg/kg dozunda gavajla verildi. 50 Hz 1 mT düşük frekanslı manyetik alan selenoidde 30 dakika boyunca uygulandı. Sıçanların fonksiyonel davranışları BBB skorları kullanılarak değerlendirildi. Tedavilerin uygulandığı 21 gün sonunda çıkarılan spinal kordlardan 12 μm kalınlıkta kesitler soğutmalı mikrotom ile alınarak Fourier Transform Infrared (FTIR) görüntüleme yapıldı. 
BBB skorları LEV, MA ve kombine LEVMA tedavilerinin sıçanların davranışsal işlevlerinde düzelmeye yol açtığını, ancak düzelmenin metilprednizolon tedavisi kadar etkin olmadığını göstermiştir. FTIR görüntüleme sonuçları, spinal kord yaralanmasının lipit yıkımında artıma, ester içeren lipitlerde bir azalmayla birlikte fosfat içeren lipit miktarında bir artışa neden olduğunu ortaya koymuştur. Metilprednizolon tedavisi ve kombine LEVMA tedavisi ise lipit içeriğindeki bu değişimi engellemiştir. Spinal kord yaralanması, daha kısa lipit açil zincir içeriğine neden olurken, metilprednizon ve kombine LEVMA tedavisi, laminektomi grubunda olduğu gibi daha uzun lipit asil zincir içeriğine neden olmuştur. Benzer şekilde spinal kord yaralanması, lipitlerde etil grubunun miktarında bir azalmaya neden olurken metilprednizolon ve kombine LEVMA tedavisi etil grubu miktarında artışa neden olmuştur. Laminektomi grubuna kıyasla, tüm diğer gruplarda lipit/protein oranı yüksek olmakla birlikte en belirgin artışın LEV grubunda olduğu gözlenmiştir. Laminektomi harici gruplarda, özellikle tek başına uygulanan MA ve LEV tedavi gruplarında doymamış lipit içeriğinin azaldığı, fakat kombine LEVMA tedavisinin lipit peroksidasyonunun önleyerek doymamış lipit içeriğinde daha küçük bir azalmaya neden olduğu görülmüştür. 
Çalışma sonuçları kombine LEVMA tedavisinin spinal kord travmasında lipit yapısındaki hasar kaynaklı değişiklikleri düzeltmede, oksidatif stresi engellemede, lipit kompozisyonunu düzenlemede yani ikincil hasarı önlemede etkili olabileceğini ve ileriki araştırmalarla umut vaat eden bir tedavi alternatifi olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Spinal cord injury (SCI) produces neurological deficits, and thus significantly affect the lifestyle of the subjects as well as their families. Although many approaches have been proposed for treatment, only methylprednizolone is used routinely in the clinics. Recently, antiepileptics and magnetic field have been proposed to possess neuroregenerative properties. This study aims to investigate the efficiency of combined magnetic field and a new generation antiepileptic levetiracetam treatment in experimental spinal cord injury. 
Adult Wistar rats were divided into six groups, namely laminectomy, trauma, methylprednizolone, levetiracetam (LEV), magnetic field (MF), and combined levetiracetam and magnetic field (LEVMF) treatment groups. Spinal cord contusion injury was generated at T10 level, afterwards methylprednisolone was administered i.p. at a single 30 mg/kg dose and levetiracetam was administered by oral gavage at a 100 mg/kg dose. Low frequency 50 Hz 1 mT magnetic field was applied in a selenoid for 30 min/day. Functional behaviour of rats were assessed using BBB scores. At the end of 21 day treatment period, spinal cords were dissected. 12 μm thick spinal cord sections were obtained by a cryotome and placed onto BaF2 windows for Fourier transform infrared (FTIR) imaging studies. 
BBB scores revealed that levetiracetam, magnetic field and combined magnetic field and levetiracetam treatments led to an improvement in the behavioural functions of the rats, but not as prominent as methylprednizolone treatment. The results of FTIR analysis revealed that SCI led to an increase in the amount of lipid degredation with an increase in content of phosphate containing lipids with a decrease in ester containing lipids. Methylprednizolone and the combined LEVMF treatment restored this alterations in lipid composition. SCI resulted in an increase in the content of shorter lipid acyl chains, whereas methylprednisolone and the combined LEVMF treatment led to an increase in the content of longer lipid acyl chains as in that of laminectomy group. Similarly, SCI resulted in a decrease of the ethyl group amount in lipids and methylprednizolone and combine LEVMF treatment led to an increase in ethyl group amount. Compared to the laminectomy group, the lipid to protein ratio increased in the remaining groups, where the mst prominent increase was in LEV group. In all the groups except laminectomy, especially in MA and LEV treatment groups, there was a decrease in the content of unsaturated lipids, however the combined LEVMF treatment led to a slight decrease in unsaturated content preventing lipid peroxidation.
The results of this study implicated that the combined strategy of LEVMF treatment was efficient in prevention of the secondary injury by restoring the SCI-induced alterations in lipid structure and composition as well as preventing oxidative stress in spinal cords, and warrants further investigations.