Yenidoğan döneminde hipoksik iskemik ensefalopati oluşturulan sıçanlarda hidroksiklorokin ve terapötik hipotermi tedavilerinin nöroproteksion ve davranış modelleri üzerine etkileri
Effects of hydroxychloroquine and therapeutic hypothermia onneuroprotection and behavioral patterns in rats with neonatal hypoxic ischemic encephalopathy
Yazar: BERK BECERİK
Danışman: PROF. DR. HACER YAPICIOĞLU YILDIZDAŞ
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Yenidoğan Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
Perinatal dönemde oluşan hipoksik iskemik beyin hasarı (HİBH) yenidoğan
bebeklerde zekâ geriliği, görme ve işitme kaybı, motor kusurlar, epilepsi, beyin felci ve
ölümün en önemli nedenlerindendir. Hipoksi-iskemi ve yeniden kanlanma sonrasında
gelişen apopitozis şiddeti beyin hasarının bir göstergesidir. Hipoksi ve iskemiyi takiben
yeniden kanlanma dönemine geçmeden önce verilecek tedaviler ile hasarı önlemek ya
da azaltmak mümkün olabilir. Bu çalışmada, HİBH oluşturulan yenidoğan sıçan
modelinde bir antimalaryal ilaç olan hidroksiklorokin molekülünün, apopitotik süreçlere
etkisi ve davranış deneyleri uygulayarak uzun dönemde nörokognitif fonksiyonları
iyileştirip iyileştirmediği araştırıldı.
Çalışmaya yedi günlük yenidoğan sıçanlar rastgele alınarak dört gruba ayrıldı.
Toplamda çalışmada 33 sıçan kullanıldı. HCQ grubu (n= 8), HCQ-HT grubu (n= 8) ve
HİE grubu (n= 9) sol arteria karotis kommunis ligasyonu uygulandıktan sonra %8
oksijen, % 92 nitrojen karışımın inhalasyonu ile 2,5 saat süreyle hipoksik bırakıldı.
SHAM grubu (n= 8) ise karotis arter ligasyonu yapılmaksızın insizyon açılıp kapatıldı.
HCQ-HT ve HCQ gruplarına; hidroksiklorokin (80 mg/kg, intraperitoneal) 3 gün
boyunca, 24 saatte bir; HİE ve SHAM gruplarına ise fizyoljik salin (10 cc//kg,
intraperitoneal) 3 gün boyunca, 24 saatte bir uygulandı. HCQ-HT grubuna ayrıca 4 saat
hipotermi uygulandı.
Anksiyete benzeri davranışları ve lokomotor yetkileri araştırmak için açık alan
deneyi, geç dönemde öğrenme ve bellek üzerine etkilerini araştırmak için ise Morris su
tankı testi kullanıldı. Davranış testlerinin ardından izofluran anestezisi altında tüm
sıçanların dekapite edildi.
Sıçanların başlangıç ağırlıkları benzer iken, 6 hafta sonra ağırlığı en iyi grup sırası
ile SHAM, HCQ-HT, HCQ ve HİE grubu idi (p<0,05). HCQ-HT ve HCQ gruplarında
enfarkt gözlenmezken, HİE grubunda enfarkt alanı gözlendi. TUNEL ile boyanan
apopitotik hücre sayısı HCQ-HT ve HCQ gruplarında daha azdı (p<0,001). Açık alan
testinde anksiyete benzeri davranış farklı değilken (p=0,10), HCQ-HT ve HCQ
gruplarında mekânsal öğrenme ve hafıza yeteneği daha iyi idi (p=0,01, p<0,001).
Sonuç olarak çalışmamızda HİBH oluşturulan sıçanlarda intraperitoneal HCQ
tedavisi ve hipotermi uygulamasının HİBH şiddetini azaltarak, kilo alımına katkı
sağladığı ve ilişkili olarak malnütrisyonu azalttığını gösterdik. Dekapite edilen
sıçanların beyin dokularını histopatolojik olarak incelediğimizde HCQ'nun enfarkt
hacmini ve nöronlarındaki hasarlanma şiddetini önemli derecede azalttığını gösterdik.
Uyguladığımız davranış deneyleri ile de hem HCQ hem de HCQ ve hipotermi
tedavisinin, sıçanların mekânsal öğrenme ve hafıza yeteneklerine olumlu etki ettiğini
gösteren sonuçlar elde ettik. Anksiyete benzeri davranışlarda ise farklılık yoktu. Sonuç
olarak HCQ'nun, HİBH'da olumlu etkileri gözlenmiştir. Ancak HİBH'da kullanımı ve
yan etkileri ile ilgili ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.
Anahtar Kelimeler: hipoksik iskemik beyin hasarı, sıçan, beyin,
hidroksiklorokin, davranış

Abstract:
Perinatal hypoxic ischemic brain injury (HIBI) is one of the most important
causes of mental reperfusion, visual and hearing loss, motor defects, epilepsy, cerebral
palsy and death in newborn infants. The severity of apoptosis following hypoxiaischemia and recanalization is an indicator of brain damage. In this study, we
investigated the effect of hydroxychloroquine molecule, an antimalarial drug, on
apopitotic processes and whether it improves neurocognitive functions in the long term
by applying behavioral experiments in a neonatal rat model of HIBI.
Seven-day-old newborn rats were randomly divided into four groups. In total, 33
rats were used in the study. HCQ group (n= 8), HCQ-HT group (n= 8) and HIE group
(n= 9) were left hypoxic for 2.5 hours by inhalation of 8% oxygen and 92% nitrogen
mixture after left arterial carotid communis ligation. In the SHAM group (n=8), the
incision was performed without carotid artery ligation. Hydroxychloroquine (80 mg/kg,
intraperitoneal) was administered every 24 hours for 3 days in HCQ-HT and HCQ
groups; physiologic saline (10 cc/kg, intraperitoneal) was administered every 24 hours
for 3 days in HIE and SHAM groups. HCQ-HT group also had hypothermia for 4 hours.
Open field experiment was used to investigate anxiety-like behaviors and
locomotor competencies, and Morris water tank test was used to investigate the effects
on learning and memory in the late period. After the behavioral tests, all rats were
decapitated under isoflurane anesthesia.
While the initial weights of the rats were similar, the SHAM, HCQ-HT, HCQ and
HIE groups had the best weight after 6 weeks (p<0.05). No infarct was observed in
HCQ-HT and HCQ groups, while infarct area was obvious in HIE group. The number
of apopitotic cells stained with TUNEL was lower in HCQ-HT and HCQ groups
(p<0.001). While anxiety-like behavior was not different in the open field test (p=0.10),
spatial learning and memory ability were better in HCQ-HT and HCQ groups (p=0.01,
p<0.001).
In conclusion, we showed that intraperitoneal HCQ treatment and hypothermia in
rats with HIBI decreased the severity of HIBI, contributed to weight gain and reduced
malnutrition. HCQ significantly decreased infarct volume and severity of neuronal
damage. Both HCQ and HCQ with hypothermia treatment had a positive effect on the
spatial learning and memory abilities of rats. However, further studies are needed for
the use and side effects of HCQ in HIBH.
Key Words: hypoxic ischemic brain injury, rat, brain, hydroxychloroquine,
behavior