CGRP reseptör antagonistinin yayılan kortikal depresyonun indüklediği davranışa etkilerinin incelenmesi
The effect of CGRP receptor antagonist on behavior induced by cortical spreading depression
Yazar: ASLI FİLİZ
Danışman: PROF. DR. HAYRUNNİSA BOLAY BELEN
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2012
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Antagonistler = Antagonists ; Ağrı = Pain ; Baş ağrısı = Headache ; Davranış = Behavior ; Depresyon = Depression ; Kalsitonin geniyle ilgili peptid = Calcitonin gene related peptide ; Migren hastalıkları = Migraine disorders

Özet:
Migren patofizyolojisinde önemli bir rolü olan yayılan kortikal depresyonun (CSD), trigeminal nukleus kaudalisi (TNC) aktive ettiği ve dura materde nörojenik inflamasyonu tetiklediği gösterilmiştir. Ancak CSD'nin uyanık hayvanda yaptığı davranış değişiklikleri bilinmemektedir. Bu çalışmada uyanık serbest dolaşan sıçanlarda CSD'nin ağrı ve anksiyete davranışına etkileri ayrıntılı değerlendirilerek ve bazı subkortikal beyin yapıları üzerindeki etkileri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca santral ağrı mekanizmalarını anlamak için trigeminovasküler sistemi inhibe eden CGRP reseptör antagonistinin CSD sonrası ortaya çıkan davranışsal, subkortikal ve kortikal aktivasyondaki rolü araştırılmıştır.Uyanık sıçanda CSD topikal KCl uygulanarak oluşturuldu, bazal ağrı eşik değerleri soğuk ve mekanik uyarı verilerek değerlendirildi. Sıçanlara CSD öncesi intraperitoneal olarak SF, CGRP reseptör antagonisti 30 mg veya CGRP reseptör antagonisti 100 mg verildi. CSD indüklendikten sonra sıçanların spontan davranışları ve ultrasonik çıkardıkları sesler kaydedildi; yükseltilmiş artı labirent testi kullanılarak anksiyete değerlendirildi ve mekanik ve soğuk allodini testleri uygulandı. Daha sonra alınan beyin kesitlerinde beyin sapı, subkortikal yapılar ve korteks c-fos immünohistokimasyı ile değerlendirildi.Sıçanlarda, CSD sonrası donma, temizlenme, kafa ve vücut silkinmesi, kafa kaşıma, yeme, içme, esneme ve gerinme, uyku, maksimum hız, dönme hareketi, sedasyon ve lokomotor aktivite gözlemlendi. CGRP reseptör antagonisti verilen grupta serum fizyolojik verilen gruba göre daha kısa süreli donma, kafa ve vücut temizleme, kafa kaşıma, uyku ve daha az sayıda kafa ve vücut silkinmesi davranışları gözlemlendi (p<0,05). Ayrıca CGRP reseptör antagonisti verilen grupta ilaç dozuna bağlı olarak sedasyon/apati hali ve bununla ilişkili maksimum hızda azalma ve esneme ve gerinme sayısında artma tespit edildi (p<0,05). Yine bu gruplarda mekanik ve soğuk allodini eşik değerlerinin arttığı görüldü (p<0,05). Yükseltilmiş artı labirent testinde CGRP reseptör antagonisti verilen grupta doza bağlı olarak anksiyete değerleri istatistiksel olarak anlamlı çıkmamakla birlikte kontrol grubuna göre yüksek bulundu (p<0,05). Fakat bu durumun ilaç yan etkisi olarak gözlenen sedasyona bağlı olabileceği düşünüldü. İmmunuhistokimyasal incelemelerde CGRP reseptör antagonisti verilen grupta doza bağlı olarak TNC'de c-fos hücre sayısında anlamlı oranda azalma tespit edildi. Tüm gruplarda subkortikal yapılar incelendiğinde ağrı ile ilişkili singulat ve insular korteks, amigdala ve talamusta CSD ile aynı taraflı c-fos pozitif hücreleri tespit edildi. Talamusun retiküler çekirdeğinde (TRN) CGRP reseptör antagonisti 30 mg/kg verilen grupta anlamlı oranda azalma tespit edildi (p<0,05). Talamusun diğer çekirdeklerinde gruplar arasında anlamlı bir fark bulunmadı. Ağrı algısıyla ilgisi olduğunu düşündüren bulgu CGRP reseptör antagonisti 30 mg/kg grubunda TNC'de azalma ve ile beraber TRN'de azalma olmasıydı. Bu da talamusun retiküler çekirdeğinin ağrı ile ilişkili olabileceğini düşündürdü.Sonuç olarak, KCl ile indüklenen CSD belirgin ağrı ve anksiyete davranışına yol açmakta ve CGRP reseptör antagonistleri doza bağlı olarak ağrı ile ilişkili etkileri belirgin azaltmaktadır. Bu çalışmada ayrıca daha önce bilinmeyen talamusun retiküler çekirdeğinin migren patofizyolojisinde rolü olabileceğini ilk kez ortaya koymaktadır. Tüm bu bulgular ışığında CSD'nin indüklediği başağrısında CGRP reseptör antagonistinin ağrı üzerinde etkili olduğu söylenebilmekte ve talamusun başağrısındaki rolünü aydınlatmak için ileri elektrofizyolojik çalışmalara gerek duyulmaktadır.

Abstract:
Cortical spreading depression (CSD) which is an important component of migraine pathophysiology is shown to activate trigeminal nucleus caudalis (TNC) and trigger neurogenic inflammation in Dura mater. Today, behavioral alterations due to CSD are unknown. In this study, the effect of CSD on pain and anxiety behavior in awake rats were investigated and compared to effects on subcortical structures. Also, the role of behavioral and cortical activation of CGRP receptor antagonist (MK-8825) after CSD was investigated to understand pain mechanisms.CSD was performed by topical KCl in awake rat and basal pain thresholds to mechanical and cold allodynia were evaluated. Rats were given saline, CGRP receptor antagonist 30 and 100 mg/kg. After CSD induction, spontaneous behavior, ultrasonic vocalization was recorded; anxiety tested by elevated plus maze and mechanical and cold allodynia were evaluated. C-fos immunohistochemistry was performed in brain stem, subcortical and cortical brain areas. After CSD, freezing, grooming, head shake and wet dog shake, head grooming, eating, drinking, yawning, stretching, sleep, maximum speed, turning, sedation and locomotor activity were observed. In CGRP receptor antagonist groups freezing, head and body grooming, sleeping, head shake and wet dog shake were less compared to saline group (p<0,05). Sedation /apathy and related decrease in maximum speed, increase in yawning and stretching, increased mechanical and cold allodynia thresholds were observed in CGRP receptor antagonist groups compared to saline group (p<0,05). Anxiety was higher dose dependently in CGRP receptor antagonist groups (p<0,05). In CGRP receptor antagonist groups, c-fos positive cells were less in TNC dose dependently compared to saline group. c-fos positive cells in ipsilateral cingulate and insular cortex, amygdala and thalamus were present. In thalamus reticular nucleus (TRN), c fos positive cells were less in CGRP receptor antagonist 30 mg/kg group than other groups (p<0,05). No significant difference was found among other thalamic nucleii. In CGRP receptor antagonist 30 mg/kg group, c-fos positive cells were less in TNC and TRN which is consistent, so that TRN was thought to be related to pain.As a result, KCl induced CSD was associated with pain and anxiety behavior and CGRP receptor antagonists dose dependently attenuated pain and related effects. In this study TRN was thought to have an important role in migraine pathophysiology for the first time. CGRP antagonists are effective on pain induced by CSD and further electrophysiological studies to enlighten the role of thalamus in headache are needed.