Ratlarda serebral iskemi-reperfüzyon modelinde silimarin ve timokinonun koruyucu etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of protective effects of silymarin and thymoquinone in the cerebral ischemia-reperfusion model in rats
Yazar: MERVE SOLMAZ
Danışman: PROF. DR. ENDER ERDOĞAN
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Beyin iskemisi = Brain ischemia ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Silimarin = Silymarin ; Sıçanlar = Rats ; Timokinon = Thymoquinone ; İskemi = Ischemia

Özet:
Serebrovasküler hastalıklar, dünya çapında morbidite ve mortalitenin önemli bir nedenidir. Bu çalışmada, serebral iskemi reperfüzyon oluşturulmuş sıçanlarda antioksidan etkinliği bilinen silimarin ile timokinon ve ikisinin kombine kullanımının histomorfolojik ve biyokimyasal açıdan etkilerini araştırmayı amaçlamıştır.
Toplam 5 grupta 49 erkek Wistar albino sıçan kullanıldı. 1-SHAM (n=7); 2-İskemi-reperfüzyon (REP) (n=12); 3-Silimarin (200 mg/kg) + İskemi-reperfüzyon (SİR) (n=9); 4-Timokinon (3 mg/kg) + İskemi-reperfüzyon (TİR) (n=11) 5-Silimarin (200 mg/kg) + Timokinon (3 mg/kg) + İskemi-reperfüzyon (STİR) (n=10). Etken maddeler 14 gün süreyle ip uygulandı. 14. gün sıçanlarda bilateral karotis arter ligasyonuyla 30 dakika iskemi oluşturuldu. Reperfüzyondan 24 saat sonra ötenazi uygulanarak doku örnekleri alındı.
Deneklerin nörolojik muayeneleri, genel histopatolojisi yanı sıra anti kaspaz-3 antikoru ve TUNEL yöntemiyle apopitoz, anti GFAP antikoruyla da astrosit aktivasyonu değerlendirildi. Serum örneklerinden toplam antioksidan (TAS) ve toplam oksidan (TOS) seviyeleri, oksidatif stres indeksi (OSI) ve TMAO düzeyleri değerlendirildi.
Nörolojik muayenelerinin değerlendirilmesinde SHAM grubu en düşük, REP grubu en yüksek değerlere sahipti (p=0.001). SİR, TİR ve STİR gruplarının skorları REP grubundan düşük olmakla birlikte, aralarındaki fark anlamlı değildi.
Histopatolojik değerlendirmede: REP grubunda artmış dejenerasyon izlenirken, SİR, TİR ve STİR gruplarında bu dejenerasyonun azaldığı, apopitoz değerlendirmesinde REP grubunda TUNEL ve kaspaz-3 pozitif hücre oranı artarken, SİR, TİR ve STİR gruplarında REP grubuna göre anlamlı bir düşüş mevcuttu (p<0,05). Serebellum TUNEL değerlendirmesinde ise SHAM grubunun değerleri tüm gruplardan anlamı derecede düşükken (p<0,05), diğer gruplar arasında anlamlı bir farklılık yoktu. GFAP ifadesi REP grubu tüm gruplarda göre daha yüksek değerlere sahipken (p<0,05), diğer gruplar arasında anlamlı fark yoktu.
TAS değerlerinde SİR ve TİR grubunda REP grubuna göre anlamlı artış mevcutken (p<0,05), TOS ve OSI değerlerinde anlamlı bir farklılık bulunamadı. SİR, TİR ve STİR gruplarında TMAO değerleri azalmış olmakla birlikte sadece STİR grubundaki azalma REP ve SHAM grubuna göre anlamlıydı (p<0,05).
Bu verilere göre, beyin iskemi reperfüzyon hasarından koruyucu olarak silimarin ve timokinonun kullanılması, nörolojik defisiti, morfolojik parametreleri, apopitozu ve astrosit aktivasyonunu kısmen iyileştirse de kombine kullanımının ek fayda sağlamadığı, TAS değerlerinde artış görülse de bunun OSI değerlerine yansımadığı, TMAO seviyelerindeyse kombine kullanımının daha etkili olduğu değerlendirildi.

Abstract:
Cerebrovascular diseases are an important cause of morbidity and mortality worldwide. This study aimed to investigate the histomorphological and biochemical effects of the combined use of silymarin and thymoquinone with known antioxidant effects in rats with cerebral ischemia-reperfusion.
49 male Wistar albino rats were used in 5 groups. 1-SHAM (n=7); 2-Ischemia-reperfusion (REP) (n=12); 3-Sylymarin (200 mg/kg) + Ischemia-reperfusion (SIR) (n=9); 4-Thymoquinone (3 mg/kg) + Ischemia-reperfusion (TIR) (n=11) 5-Sylymarin (200 mg/kg) + Thymoquinone (3 mg/kg) +ischemia-reperfusion (STIR) (n=10). Active substances were applied ip for 14 days. On the 14th day, 30 minutes of ischemia was induced in rats by bilateral carotid artery ligation. Euthanasia was performed 24 hours after reperfusion, and tissue samples were taken.
In addition to the neurological examinations and general histopathology of the subjects, apoptosis was evaluated with anti-caspase-3 antibody and TUNEL method, while astrocyte activation was evaluated with anti-GFAP antibody. Total antioxidant (TAS) and total oxidant (TOS) levels, oxidative stress index (OSI), and TMAO levels were evaluated from serum samples.
In the neurological examinations, the SHAM group had the lowest and the REP group had the highest values (p=0.001). Although the scores of the SIR, TIR, and STIR groups were lower than the REP group, the difference between them was not significant.
In the histopathological evaluation: while increased degeneration was observed in the REP group, degeneration decreased in the SIR, TIR, and STIR groups. While TUNEL and caspase-3 positive cells increased in the REP group, there was a significant decrease in the SIR, TIR, and STIR groups compared to the REP group (p<0.05). In the cerebellum TUNEL evaluation, while the values of the SHAM group were significantly lower than all groups (p<0.05), there was no significant difference between the other groups. While GFAP expression had higher values in the REP group than in all groups (p<0.05), there was no significant difference between the other groups. 
While there was a significant increase in TAS values in the SIR and TIR groups compared to the REP group (p<0.05), but no significant difference in TOS and OSI values. Although TMAO values decreased in SIR, TIR, and STIR groups, only the decrease in the STIR group was significant compared to REP and SHAM groups (p<0.05).
According to these data, although the use of silymarin and thymoquinone as a prophylactic against brain ischemia-reperfusion injury partially improves neurological deficit, morphological parameters, apoptosis, and astrocyte activation, their combined use does not provide additional benefit. While there is an increase in TAS values, this is not reflected in OSI values. Also, at TMAO levels, the combined use was considered to be more effective.