Genetik olarak absans epilepsili WAG/Rij sıçanlarda venlafaksinin nöbet aktivitesine etkisi ve bu etkide adrenerjik ve serotonerjik reseptörlerin rolü /
Yazar: BURCU HATİPOĞLU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA AYYILDIZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Atomoksetin = Atomoxetine ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-absans = Epilepsy-absence ; Fentolamin = Phentolamine ; Propranolol = Propranolol ; Reseptörler-GABA-A = Receptors-GABA-A ; Venlafaksin = Venlafaxine

Özet:
Giriş ve Amaç: Depresyon tedavisinde kullanılan venlafaksinin WAG/Rij sıçanlarda görülen
diken-dalga deşarjları (DDD) üzerine etkisini, bu etkide adrenerjik reseptörler ve serotonerjik reseptörlerin rolünü, ayrıca venlafaksinin beyin dokularındaki GABA-A reseptör γ2 alt ünitesi ekspresyonları üzerine olan etkisini araştırmak amaçlandı.
Gereç ve Yöntemler: 8-9 aylık 132 adet WAG/Rij erkek sıçan 21 gruba ayrıldı.
Elektrokortikogram (ECoG) kayıtları için tripolar elektrotlar yerleştirildikten bir hafta sonra 1 saatlik bazal kayıt elde edildi ve tek doz ilaç uygulamalarından sonra kayıt iki saat daha sürdürüldü. Tüm tek doz ilaç kayıtları on beşer dakikalık parçalara bölünerek zamansal olarak incelendi. Kontrol (SF, i.p.) grubuna venlafaksinin çözücüsü steril fizyolojik tuzlu su (SF), venlafaksin gruplarına ise, 12,5; 25; 50 ve 100 mg/kg dozlarında venlafaksin intraperitoneal (i.p.) olarak uygulandı. Venlafaksinin adrenerjik reseptörler üzerindeki rolünü araştırmak amacıyla nonspesifik alfa adrenerjik reseptör blokörü fentolamin (10 ve 30 µg) ve non-spesifik beta adrenerjik reseptör blokörü olarak propranolol (30 µg) venlafaksinden hemen önce intraserebroventriküler (i.s.v.) olarak uygulandı. Ayrıca, artan noradrenalinin etkilerini belirleyebilmek amacıyla bir noradrenalin geri alım inhibitörü olan atomoksetin (6, 12 ve 24 mg/kg, i.p.) uygulandı. Venlafaksinin serotonerjik reseptörler üzerindeki rolünü araştırmak amacıyla siproheptadin (10 µg) ve metiserjid (40 µg) venlafaksinden hemen önce i.s.v. olarak uygulandı. Venlafaksin grupları kontrol grubuyla, kombinasyon grupları ise etkin doz venlafaksin (50 mg/kg) grubuyla istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Diğer taraftan, venlafaksinin (25 ve 50 mg/kg) uzun dönem (14 gün) etkisini
belirlemek için başlangıçta iki saatlik bazal kayıt elde edildi. Sonrasında ise, 7. ve 14.
enjeksiyonlardan 24 saat sonra iki saatlik ECoG kaydı alınarak elde edilen veriler bazal kayıt ile karşılaştırıldı. Uzun dönem venlafaksin uygulamalarından sonra GABA-A reseptör γ2 alt ünite ekspresyonlarını belirlemek amacıyla somatosensoriyel korteks, hipokampus ve talamus dokularında western blot analizi ve immünohistokimyasal analiz yapıldı.
Bulgular: Tek doz 25 mg/kg venlafaksin uygulanması 75 dakika boyunca DDD sayısını azaltırken,
50 mg/kg venlafaksin 90 dakika boyunca DDD sayısını azalttı. Venlafaksinin 100 mg/kg dozu ise
tonik-klonik nöbetlere neden oldu. Fentolamin tek başına 30 µg dozunda DDD sayısını azaltırken, 10 µg fentolamin DDD parametrelerinde değişikliğe neden olmadı. Venlafaksin (50 mg/kg) ile fentolamin (10 µg) kombinasyonu venlafaksinin etki süresini uzattı. Propranolol ise 30 µg dozunda tek başına DDD parametrelerini değiştirmezken, venlafaksin ile kombinasyonunda venlafaksinin etkisini değiştirmedi. Tek başına uygulanan atomoksetin ise, 12 mg/kg ve 24 mg/kg dozlarında doz bağımlı olarak DDD sayısını ve ortalama DDD süresini artırdı. Siproheptadin (10 µg) ve metiserjid (40 µg) tek başına DDD parametrelerini değiştirmezken, venlafaksin ile kombinasyonlarında da venlafaksinin etkisini değiştirmediler. Venlafaksin 25 ve 50 mg/kg dozlarında uzun dönem uygulandığında DDD sayısını ve ortalama DDD süresini azalttı. Western blot ve immünohistokimya analizlerine göre GABA-A reseptör γ2 alt ünite ekspresyonları somatosensoriyel korteks ve hipokampus bölgelerinde değişmezken talamusta azaldı.
Tartışma ve Sonuçlar: Venlafaksin 25 ve 50 mg/kg dozlarında DDD sayısını azalttığı
saptanırken, 100 mg/kg dozunda uygulanan venlafaksin tonik-klonik nöbetlere neden oldu.
Atomoksetinin proepileptik aktiviteye neden olması, alfa ve beta adrenerjik reseptör
antagonistlerinin venlafaksinin etkisini geri çevirememesi, venlafaksinin antiepileptik etkisinde adrenerjik sistemin rolü olmadığını ve bu antiepileptik etkinin serotonerjik yolak üzerinden gerçekleşebileceğini düşündürmektedir. Diğer taraftan, serotonerjik sistemin 5-HT2 gibi bazı reseptörlerini bloklayan siproheptadin ve metiserjidin venlafaksinin etkisini engelleyememesi serotonerjik sistemin diğer reseptörlerinin venlafaksinin etkisine aracılık ettiğini akla getirmektedir. Ek olarak, uzun dönem venlafaksin uygulanmasıyla meydana gelen antiepileptik etkiye talamusta azalan GABA-A reseptör γ2 alt ünite ekspresyonu neden olmuş olabilir.
Anahtar Kelimeler: Epilepsi, Absans epilepsi, Diken-dalga deşarjı, Venlafaksin, Fentolamin,
Propranolol, Atomoksetin, Metiserjid, Siproheptadin, GABA-A reseptörü

Abstract:
Aim: This study aimed to investigate the effect of venlafaxine, a drug used in the treatment of depression, on spike-wave discharges (SWD) observed in WAG/Rij rats and the roles of adrenergic receptors and serotonergic receptors in this effect. In addition, we aimed to determine the effect of venlafaxine on GABA-A receptor γ2 subunit expression in brain tissues.
Methods: 8-9 month-old 132 male WAG/Rij rats were divided into 21 groups. One week after the
implantation of tripolar electrodes for electrocorticogram (ECoG) recordings, a 1-hour baseline recording was obtained. Following single-dose drug administrations, recordings continued for another two hours. All single-dose drug recordings were temporally analyzed in fifteen-minute periods. The control group (SF, i.p.) received sterile physiological saline (SF), the solvent for venlafaxine, while the venlafaxine groups received intraperitoneal (i.p.) doses of 12.5, 25, 50 and 100 mg/kg venlafaxine. To investigate the role of adrenergic receptors, the non-specific alphaadrenergic blocker phentolamine (10 and 30 µg) and the non-specific beta-adrenergic blocker propranolol (30 µg) were administered intracerebroventricularly (i.c.v.) immediately before venlafaxine. Additionally, to determine the effects of increased norepinephrine, a norepinephrine reuptake inhibitor atomoxetine was administered (6, 12, and 24 mg/kg, i.p.). To identify the role of serotonergic receptors, cyproheptadine (10 µg) and methysergide (40 µg) were administered i.c.v. immediately before venlafaxine. The venlafaxine groups were statistically compared with the control group, and the combination groups were compared with the effective dose venlafaxine (50 mg/kg) group. Furthermore, to determine the long-term (14 days) effect of venlafaxine (25 and 50
mg/kg), two-hour baseline recordings were obtained initially and subsequently, two-hour ECoG
recordings were obtained 24 hours after the 7th and 14th injections and compared with the baseline recording. Western blot analysis and immunohistochemical analysis were performed in
somatosensory cortex, hippocampus and thalamus tissues to determine GABA-A receptor γ2
subunit expression after long-term venlafaxine administration.
Results: A single dose of 25 mg/kg venlafaxine reduced SWDs number for 75 minutes, while 50
mg/kg venlafaxine reduced SWDs number for 90 minutes. The 100 mg/kg dose of venlafaxine
induced tonic-clonic seizures. Phentolamine alone at a dose of 30 µg decreased the number of
SWDs, whereas 10 µg phentolamine caused no change in SWD parameters. The combination of
venlafaxine (50 mg/kg) with phentolamine (10 µg) prolonged the duration of action of venlafaxine. Propranolol 30 µg alone did not affect SWD parameters and its combination with venlafaxine did not alter the effect of venlafaxine. Atomoxetine, at the doses of 12 and 24 mg/kg, increased the number and the mean duration of SWDs in a dose-dependent manner. Ciproheptadine (10 µg) and methysergide (40 µg) alone did not alter SWD parameters, and their combinations with venlafaxine did not alter the effect of venlafaxine. Long-term administration of 25 and 50 mg/kg venlafaxine reduced the number and mean duration of SWDs. According to the western blot and immunohistochemistry analyses, GABA-A receptor γ2 subunit expressions did not alter in somatosensory cortex and hippocampus regions but decreased in thalamus.
Discussion: Venlafaxine, at the doses of 25 and 50 mg/kg, decreased the number of SWDs,
whereas venlafaxine at a dose of 100 mg/kg caused tonic-clonic seizures. The pro-epileptic activity of atomoxetine and the inability of alpha and beta adrenergic receptor antagonists to reverse the effects of venlafaxine suggest that venlafaxine exerts its antiepileptic effect through the serotonergic pathway rather than the adrenergic system. On the other hand, the inability of cyproheptadine and methysergide, which block some receptors of the serotonergic system such as 5-HT2, to prevent the effect of venlafaxine suggests that other receptors of the serotonergic system mediate the effect of venlafaxine. In addition, the antiepileptic effect of long-term venlafaxine administration may have been caused by decreased GABA-A receptor γ2 subunit expression in the thalamus.
Keywords: Epilepsy, Absence epilepsy, Spike-wave discharge, Venlafaxine, Phentolamine,
Propranolol, Atomoxetine, Methysergide, Cyproheptadine, GABA-A receptor