Epileptogenez sürecindeki genetik absans epilepsili sıçanlarda meydana getirilen nigro-striatal yolak lezyonunun immunohistokimyasal, davranışsal ve nöbet parametreleri açısından değerlendirilmesi
Evaluation of nigro-striatal pathway lesion in rats with genetic absence epilepsy during epileptogenesis in terms of immunohistochemical, behavioral and seizure parameters
Yazar: ZEHRA NUR TURGAN AŞIK
Danışman: PROF. DR. FİLİZ ONAT
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Davranış testleri = Behavior tests ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-absans = Epilepsy-absence ; Ganglion = Ganglia ; Nöbetler = Seizures ; Sıçanlar = Rats ; İmmünohistokimya = Immunohistochemistry

Özet:
Amaç: Absans epilepsisi doğum sonrası epileptogenez adı verilen bir latent sürenin sonunda ortaya çıkan jeneralize nöbetlerle karakterize bir hastalıktır. Geçirilen bu epileptogenetik sürecin mekanizması henüz aydınlatılmamıştır. Genel olarak epileptik nöbet gelişimi açısından bazal ganglianın önemi bilinmektedir. Buna bağlı olarak, çalışmamızda genetik absans epilepsili ve non-epileptik olan farklı iki sıçan suşunda nigrostriatal yolak dejenerasyonunun etkileri immünohistokimyasal yöntemler, elektroensefalografik (EEG) sonuçlar ve davranış deneyleri ile ortaya konmaya çalışılmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada Strasbourg kökenli genetik absans epilepsili sıçanlar (GAERS) ve Wistar erkek sıçanlar kullanılmıştır. Hayvanlar 30 günlük olduklarında stereotaksik cerrahi yöntem ile medial ön beyin demeti bölgesine, deney gruplarına 6-Hidroksidopamin (6-OHDA) enjeksiyonu, yalancı opere gruplara ise temiz bir kanül ile sadece mekanik uygulama yapılmıştır. Cerrahi işlemin 21. gününde silindir ve apomorfin ile indüklenen rotasyon testleri uygulanmıştır. 90 günlük olduklarında GAERS gruplarından EEG kayıtları alınmıştır. Sonrasında immünohistokimya uygulanan tüm gruplara 90 günlük naif sıçanlar eklenip, hayvanların beyinleri perfüzyon yöntemi ile çıkarılmış, immünohistokimyasal yöntemler ile striatum ve substansia nigra (kompakta ve retikülata) bölgelerinde dopaminerjik ve GABAerjik immünoreaktiviteler değerlendirilmiştir. 
Bulgular: Apomorfin ile indüklenen rotasyon testinde, GAERS-6-OHDA ve Wistar-6-OHDA gruplarında lezyona kontralateral rotasyon gözlenmiştir. EEG kayıtlarında GAERS-6-OHDA grubunda diken-ve-dalga deşarjların toplam süreleri ve sayılarında artış gözlenmiştir. İmmünohistokimyasal deneylerin sonucunda ise 6-OHDA uygulanan grupların ipsilateral taraflarında daha belirgin olmak üzere her iki striatum ve substansia nigra pars kompakta bölgelerinde dopaminerjik aktivite kaybı saptanmıştır. GABAerjik nöronlar açısından yapılan incelemeler sonucu, yalnızca GAERS-6-OHDA grubunda ipsilateral substansia nigra pars retikülata bölgesindeki nöronların yoğunluğunda bir azalma tespit edilmiştir. 
Sonuç: Çalışmamız, nigrostriatal yolak dejenerasyonunun epileptogenez dönemindeki absans epilepsili sıçan modelinde nöbet gelişimi üzerindeki etkisinin incelendiği ve bulguların farklı bir suşla karşılaştırmalı olarak değerlendirildiği özgün bir çalışmadır. Çalışmamızdan çıkarılan tüm sonuçlar absans epilepsisinin epileptogenez sürecinin aydınlatılması için bir basamak oluşturmaktadır.

Abstract:
Objective: Absence epilepsy is characterized by generalized seizures that occur at the end of a latent period called epileptogenesis. The mechanism of this epileptogenic process has not been elucidated yet. Although the importance of the basal ganglia in the development of epileptic seizures is well known, the role of nigrostriatal pathway in absence epilepsy has not been characterized yet. Specifically there is no experimental findings for the role of nigrostriatal pathway in absence epilepsy and its seizures. Consequently, in our study, the effects of nigrostriatal pathway degeneration in genetic absence epilepsy rats and non-epileptic Wistar animals were examined by immunohistochemical methods, electroencephalographic (EEG) recordings and behavioral experiments.
Materials and Method: We used genetic absence epilepsy rats from Strasbourg (GAERS) and Wistar male rats in this study. When the animals were 30 days old, 6-Hydroxydopamine (6-OHDA) injection was applied to the medial forebrain region by the stereotaxic surgery to the experimental groups, and only mechanical application with a clean cannula to the sham-operated groups. Cylinder and apomorphine-induced rotation tests were performed on the 21st day of the surgical procedure.  EEG recordings were taken from GAERS groups when they were 90 days old. Afterward, a 90-day-old naive animals was added as a control to all immunohistochemistry groups. The brains of the animals were removed by perfusion technique, and dopaminergic and GABAergic immunoreactivities in the striatum and substantia nigra (compact and reticulata) regions were evaluated by immunohistochemical methods.
Results: In the rotation test, the number of contralateral rotation to the lesion in the GAERS and Wistar-6-OHDA groups were significantly higher than the GAERS and Wistar-sham-operated groups. As a result of the EEG, the cumulative duration and number of spike-and-wave discharges (SWDs) significantly increased in the GAERS-6-OHDA group when compared to the GAERS-sham-operative group. Also the result of the immunohistochemical experiments, a loss of dopaminergic activity was detected in both striatum and substantia nigra pars compacta, more prominent on the ipsilateral sides of the GAERS and Wistar-6-OHDA groups. Immunohistochemical examinations for GABAergic neurons, a decrease in the density of cells in the ipsilateral substantia nigra pars reticulata region was detected only in the GAERS-6-OHDA group.
Conclusion: Our study is an original study in which the effect of nigrostriatal pathway degeneration on the development of seizures in a rat model with absence epilepsy during epileptogenesis was examined and the findings were compared with Wistar strain. The results obtained from our study constitute a step to elucidate the epileptogenesis mechanisms involved in the development of absence epilepsy.