Sıçanlarda kafa travması modelinde, beyinde ketaminin doza bağımlı olarak olası nöroprotektif etkisi
Potential dose dependent neuro protective effect of ketamine on the brain in the head trauma model in rats
Yazar: EMİNE GÜLHAN GÖLCÜKCÜ AYDIN
Danışman: PROF. DR. FATMA SULTAN KILIÇ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Beyin = Brain ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kafa yaralanmaları = Head injuries ; Ketamin = Ketamine ; Nöroproteksiyon = Neuroprotection ; Sıçanlar = Rats ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaç: Çalışmamızda immün-modülatör etkileri olan ketaminin sıçanlarda oluşturulan deneysel kafa travması modelinde nöroprotektif ve anti-inflamatuar etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. 
Yöntem: Sıçanlar kontrol, travma ve ketamin uygulanan travma (Travma+10, Travma+20, Travma+40 ve Travma+60mg/kg ketamin) olmak üzere altı gruba (n: 6) ayrıldı. Travmadan sonra yedinci güne kadar her gün ketamin intraperitoneal uygulandı. Travma sonrası 24., 48. saat ile yedinci günlerde nörolojik muayene yapıldı. Travma sonrası 24.saatte ve yedinci günde serumdan IL-1β, IL-10, TNF-α düzeylerine bakıldı. Lipid peroksidaz (MDA), glutatyon peroksidaz, katalaz ve kaspaz-3; travma sonrası yedinci günde serumdan ve beyin dokusundan çalışıldı. Yedinci günde serumdan AST, ALT, ALP, BUN, kreatinin ve LDH çalışıldı. Beyin dokusunun histopatolojik değerlendirmesi için Hematoksilen-Eozin ve apopitoz için TUNEL boyama yapıldı. İstatistiksel analiz tek ve çift yönlü varyans analizi (ANOVA) yapıldı.
Bulgular: Nörolojik muayene skorlarında yedinci günde ketamin 60mg/kg grubunda bozulma görülmüştür (p<0,05). Yedinci günde 40mg/kg ketamin grubunda IL-1β düzeyinde azalma görülmüştür (p<0,05). Glutatyon peroksidazın beyin düzeylerinde travma+60mg/kg ketamin dozunda diğer dozlara göre azalma görülmüştür (p<0,05). Travma+ketamin 60mg/kg dozunda, MDA yedinci gün beyin değerlerinde artış görülmüştür (p<0,001). Histopatolojik incelemelerde nekroz görülmüştür.
Sonuç: Ketaminin 60mg/kg dozunda, nörolojik muayene skorları, IL-1β, beyin glutatyon peroksidaz ve MDA düzeylerine olumsuz etkide bulunmuştur. Ketamin 40mg/kg dozunda, IL-1β üzerine olumlu etkide bulunmuştur. Diğer dozlarda ketaminin faydalı veya zararlı etkisi gözlenmemiştir. En önemli bulgu olarak 60 mg/kg dozunun haricinde verdiğimiz dozlarda ketamin, travma sonrası gelişen hasarların daha da kötüleşmesini önleyerek koruyucu görev üstlenmiştir.

Abstract:
Objective: In our study, we aimed to investigate the neuroprotective and anti-inflammatory effects of ketamine, which has immunomodulatory effects, in an experimental head injury model in rats. 
Methods: The rats were divided into six groups (n: 6) as control, trauma and ketamine-treated trauma (Trauma+10, Trauma+20, Trauma+40 and Trauma+60mg/kg ketamine). Ketamine was administered intraperitoneally every day until the seventh day after the trauma. Neurological examination was performed on the 24th, 48th hours and seventh day after the trauma. Serum IL-1β, IL-10, TNF-α levels were measured at the 24th hour and seventh day. On the seventh day the serum and brain levels of lipid peroxidase (MDA), glutathione peroxidase, catalase, caspase-3 and serum levels of AST, ALT, ALP, BUN, creatinine and LDH were studied. Hematoxylin-Eosin staining was performed for histopathological evaluation of brain tissue and TUNEL staining for apoptosis. Statistical analysis was performed by one-way and two-way analysis of variance (ANOVA).
Results: Neurological examination scores were impaired in the ketamine 60mg/kg group (p<0.05) and a decrease in IL-1β levels was observed in the 40mg/kg ketamine group (p<0.05) on the seventh day. Brain levels of glutathione peroxidase were decreased at 60mg/kg ketamine dose compared to other doses (p<0.05). At the dose of ketamine 60mg/kg, an increase in brain values of MDA were observed on the seventh day (p<0.001). Necrosis was observed in histopathological examinations.
Conclusion: 60mg/kg ketamine dose had a negative effect on neurologic examination scores, IL-1β, brain glutathione peroxidase and MDA levels. 40mg/kg ketamine dose had a positive effect on IL-1β. No beneficial or harmful effects of ketamine were observed at other doses. As the most important finding, ketamine, at doses other than 60 mg/kg, played a protective role by preventing the worsening of post-traumatic injuries.