Ratlarda oluşturulan medulla spinalis iskemi modelinde eritropoetinin nöroprotektif etkisi
Neuroprotective effect of erythropoietin in experimental medulla spinalis ischemia model in rats
Yazar: ÇİĞDEM MUMCU
Danışman: Y.DOÇ.DR. NEJMİ KIYMAZ
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroşirürji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2007
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery

Özet:
Eritropoetin, son zamanlarda in vivo ve in vitro çalışmalarda serum growth faktörazlığı, eksitotoksisite, enflamasyon, travma ve hipoksi gibi çeşitli durumlarda nöroprotektifetkisi gösterilmiş olan bir hematopoetik sitokin hormondur. Bununla birlikte, ratlardadeneysel spinal kord iskemisinde olası nöroprotektif etkisi araştırılmamıştır. Bu çalışmada,ratlarda geçici global spinal kord iskemi modelinde eritropoetinin varsayılan nöroprotektifetkisi değerlendirilmiştir. Bu çalışmada yirmibeş Sprague-Dawley cinsi erkek ratlarkullanıldı. Ratlar üç gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki 10 rata 20 dakikalık abdominal aortaoklüzyonundan sonra reperfüzyon başlarken, intraperitoneal serum fizyolojik verildi. İlaçuygulanan 10 rata ise yine 20 dakikalık abdominal aorta oklüzyonundan sonra reperfüzyonbaşlangıcında rekombinant insan eritropoetini (r-hEPO) (Eprex 2000, Cilag AG. InternationalZug, İsviçre) 2000 Ü/kg tek dozda intraperitoneal olarak uygulandı. Sham grubundaki 5 ratdaabdominal aortaya cerrahi olarak ulaşıldı, fakat oklüzyon yapılmadı ve herhangi bir maddeuygulanmadı. Denekler sakrifiye edilmeden fizyolojik ve biyokimyasal parametrelere bakıldı.Tüm deneklerin preoperatif ve postoperatif motor fonksiyonları değerlendirilip,somatosensoriyel evoked potansiyel (SEP) monitörizasyonu ve histopatolojik incelemeyapıldı. Her üç grupta fizyolojik ve biyokimyasal parametrelerde bir farklılık tespit edilmedi.Deneklerin fonksiyonel nörolojik durumları reperfüzyonun 24. ve 48. saatlerinde nörolojikskorlama kullanılarak değerlendirildi. Eritropoetin ile tedavi edilen deneklerde 48. saatteuygulanan klinik değerlendirmede, kontrol grubuna oranla nörolojik sonuçta anlamlı düzelmeolduğu saptandı. Kontrol grubunda postop-preop latans değerleri arasındaki fark 4,54±1,53iken, EPO grubunda bu fark 2,41±1,11 olarak bulundu. Bu değerlere göre 24. saatte alınanSEP kayıtlarında latanslarda uzama açısından, serum fizyolojik ve EPO verilen deneklerarasında anlamlı farklılık olduğu gözlendi (p<0,001). Reperfüzyon hasarlanması sonrasında48. saatte sakrifiye edilen hayvanların spinal kordları, L5 seviyesinden çıkarılarak fikse edildi.Spinal kordda aynı düzeyden alınan kesitlerin hematoksilen-eosin ile histopatolojikdeğerlendirilmesi yapıldı. Işık mikroskobisinde spinal kord ventral gri cevher alanında hiçiskemik motor nöron gözlenmeyen olgular noniskemik, az sayıda iskemik motor nöronbulunan olgular hafif iskemik ve motor nöronların çoğunluğunda iskemi saptanan olgular iseşiddetli iskemik olarak değerlendirildi. Noniskemik denek oranı EPO grubunda %60.0 olaraksaptandı. Kontrol grubundaki deneklerin tümünde şiddetli iskemi bulgularının varlığıgözlendi. Sham grubunda histopatolojik ve nörolojik anormallik saptanmadı.Bu sonuçlar, spinal kordun iskemi-reperfüzyon injürisinde oluşan nörolojik hasarın rhEPOile azaltılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Erythropoietin is a hematopoietic cytokine-hormone that has recently been shown theneuroprotective effect against various situations such as excitotoxicity, ischemia, hypoxia,trauma, inflammation and serum growth factor deprivation in some in vivo and in vitrostudies. However, it has not been possible to test the putative neuroprotective effect oferythropoietin in experimental spinal cord ischemia in rats. In this study, we evaluated theputative neuroprotective action of erythropoietin in transient global spinal ischemia model inrats. The present study involved 25 male Sprague-Dawley rats. The animals were divided intothree groups. Serum physiologic was administered intraperitoneally to the ten rats in thecontrol group at the beginning of reperfusion for a period of 20 minutes after abdominalaortal occlusion. Recombinant human erythropoietin (r-hEPO) (Eprex®) was administered asa 2000 U/kg/day intraperitoneal single dose to the ten rats in the EPO group at the beginningof reperfusion after 20 minutes of abdominal aortal occlusion. No occlusion was performedand no agent was administered to the five rats in the sham group, but the abdominal aorta wasreached by means of surgical intervention. Before the animals were sacrificed, severalphysiological and biochemical parameters were investigated preoperative and postoperativemotor functions were also assessed and somato-sensory evoked potential (SEP) monitoringand histopathological examinations were carried out. No differences were found between thephysiological and biochemical parameters in each of the three groups. Functional neurologicalstatus of animals were evaluated at 24th and 48th hours of reperfusion by neurological scoring.Clinical evaluation used at 48th hour in animals revealed that systemic administration oferythropoietin has a significant ameliorating effect on neurological outcome comparing withcontrol group. The difference between postop and preop latency values in control group is4,54±1,53 and in EPO group this difference is found like 2,41±1,11. According to theseresults a significant difference was observed regarding the increased latency on SEP whichhas performed at the 24th hour between the groups who were given serum physiologic or EPO(p<0,001). Animals were sacrified 48th hour after reperfusion injury and their spinal cordswere removed, from the level L5 fixed and embedded. Histopathological evaluation wasperformed by hematoxylin-eosine-stained sections from the same levels of spinal cordspecimens. Animals were evaluated as nonischemic; if there has been no ischemic neuron,animals were evaluated as moderate ischemia; if there has been a few ischemic neurons andanimals were evaluated as severe ischemia if the most of neurons have been ischemic in lightmicroscopy of motor neurons in the ventral gray horn of the spinal cords. The rate ofnonischemic rats were 60.0% in group EPO. All spinal cords of control group showed severeischemia. No anomalies were observed in the sham group with respect to thehistopathological and neurological findings.These results indicate that neurological damage due to spinal cord ischemiareperfusioninjury can be reduced by r-hEPO.