Penisilinle oluşturulan epileptiform aktivite üzerine ghreliningösterdiği inhibitör etkide kanabinoid cb1 reseptörünün rolü
The role of the cannabinoid cb1 receptors in the inhibitor effect of ghrelin on penicilin-induced epileptiform activity
Yazar: GÖKHAN ARSLAN
Danışman: PROF. DR. ERDAL AĞAR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Epilepsi, tekrarlayan nöbetlerle karakterize toplumda sık görülen nörolojik
hastalıklardan birisidir. Birçok nöropeptid beynin fizyolojik ve patofizyolojik işlevinde
rol almaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar, açlık hormonu olarak da bilinen
ghrelinin antikonvulsan etkiye sahip olduğunu göstermekte ve bu peptidin epilepsi
hastalığının tedavisinde kullanılabileceğini düşündürmektedir. Kanabinoidler ise,
bağımlılık yapıcı etkileri başta olmak üzere merkezi sinir sisteminde birçok fonksiyona
sahip kimyasal bileşiklerdir. Endojen ve eksojen kanabinoidlerin epileptik nöbetlerin
düzenlenmesinde rol oynadığı uzun zamandır bilinmektedir. Ghrelinin, besin alımı ve
metabolizma üzerine olan etkilerinde endokanabinoid sistemin rol oynadığı
gösterilmiştir. Ancak, ghrelin ve kanabinoid sistem etkileşiminin, epileptiform
aktivitedeki rolleri henüz bilinmemektedir. Sunulan çalışmanın amacı, sıçanlarda
penisilin ile indüklenen epileptiform aktivite üzerine, birlikte uygulanan ghrelin ile
kanabinoid reseptör agonist ve antagonistlerinin, nasıl etki gösterdiklerini araştırmaktır.
Yapılan deneylerde, ağırlıkları 200-250 gr arasında değişen 168 adet Wistar
albino erkek sıçan kullanıldı. Uyanık sıçanlarda epileptiform aktivite oluşturmak için
300 IU penisilin-G i.s.v. (intraserebroventriküler) kanül aracığıyla lateral ventriküle
enjekte edildi. Kanabinoid reseptör antagonisti AM251 (0.25 μg) ve kanabinoid reseptör
agonisti ACEA (7.5 μg) i.s.v. olarak uygulandı. Hayvan davranışları, iktal nöbet sayısı,
iktal ve interiktal dönemlerdeki spike frekansları ayrı ayrı hesaplanarak penisilin
(kontrol) grubuyla karşılaştırıldı. Uyanık sıçan deneylerinde, hayvanların mortalitesinin
çok yüksek olması (% 34), çalışmanın gidişatını önemli ölçüde etkiledi. Bu yüzden,
anestezi altındaki sıçanlara intrakortikal (i.k.) olarak 500 IU penisilin-G enjeksiyondan
sonra AM251 ve ACEA uyanık sıçanlara kullanılan dozlarda uygulandı. Uyanık ve
anestezi altındaki sıçanlardan elde edilen veriler arasında büyük bir korelasyon tespit
edildi ve ghrelin ile kanabinoid sistem arasındaki etkileşim deneylerinin anestezi
altındaki sıçanlarda yapılmasına karar verildi.
Ghrelin, 0.5 μg dozunda % spike frekansında 180 dk boyunca anlamlı bir düşüş
oluşturmazken, 1 μg dozunda 60. dakikadan itibaren % spike frekansını anlamlı
derecede düşürdü. Benzer şekilde, ACEA 2.5 μg dozunda % spike frekansında 180 dk
boyunca anlamlı bir düşüş oluşturmazken, 7.5 μg dozunda 60. dakikadan itibaren %
spike frekansını anlamlı derecede azalttı. Buna karşın, kanabinoid reseptör antagonisti
AM251, 0.25 μg ve 0.5 μg dozlarında sırasıyla 30. ve 40. dakikadan itibaren % spike
frekansını anlamlı bir şekilde artırdı. Etkisiz doz ghrelin (0.5 μg) ile etkisiz doz ACEA
(2.5 μg) birlikte uygulandığında, 80. dakikadan itibaren % spike frekansını anlamlı
olarak azalttı. Etkin doz ghrelin (1 μg) ile etkin doz ACEA (7.5 μg) birlikte
uygulandığında, ne tek başına uygulanan ghreline göre, ne de tek başına uygulanan
ACEA'ya göre anlamlı bir fark ortaya çıkmadı. Ghrelin (1 μg) ile AM251'in 0.25 ya da
0.5 μg dozları birlikte uygulandığında ise ghrelin, AM251'in her iki dozunun da
prokonvulsan etkisini baskıladı.
Sonuç olarak, elde edilen bulgular epileptiform aktivite üzerine ghrelin ile
kanabinoid etkileşimini gösteren ilk verilerdir. Bu bulgular, ghrelin hormonunun
antikonvulsan etkisinin endokanabinoid sistem ile bağlantılı olduğunu
düşündürmektedir. Ancak, ghrelin ile endokanabinoid sistem arasındaki bu ilişkinin
ayrıntılı olarak ortaya çıkartılabilmesi için ileri düzey moleküler çalışmalara ihtiyaç
vardır.

Abstract:
Epilepsy is a common neurological disease characterized by recurrent seizures.
Many neuropeptides have role in the physiological and pathophysiological functions of
the brain. Many neuropeptides have been tested in epilepsy researches. Ghrelin is
known as a hunger hormone and recent studies show that ghrelin has anticonvulsant
effects, suggesting a role in thetreatment of epilepsy. Cannabinoids are chemical
compounds that have many functions in the central nervous system, especially addictive
effects. Endogenous and exogenous cannabinoids have been known to play a role in
regulating seizures. It has been shown that endocannabinoid system plays a role in the
effects of ghrelin on food intake and metabolism. However, the interaction of ghrelin
and cannabinoid system on epileptiform activity is not known yet. The aim of present
study is to investigate the effects of cannabinoid receptor agonist and antagonist on the
inhibitory effect of ghrelin on penicillin-induced epileptiform activity in rats.
In experiments, 168 male Wistar albino rats were used weighing 200-250 g.
Epileptiform activity was induced by injection of 300 IU penicilin-G into the lateral
ventricle through an intracerebroventricular (i.c.v.) cannula in awake rats. Cannabinoid
receptor antogonist, AM251 (0.25 μg) and agonist, ACEA (7.5 μg) were administered
intracerebroventricularly Animal behavior, the number of ictal seizures, spike frequency
of ictal and interictal periods were calculated separately and compared with the
penicillin (control) group. The high mortality rate (%34) in the awake rat experiments
significantly affected the progress of the study. Therefore, AM251 and ACEA were
administered at the same doses with awake rats following the intracortical (i.c.)
injection of 500 IU penicillin-G in anesthetized rats. A great correlation was seen
between the data obtained from anesthetized and awake rats, and the experiments were
performed to evaluate the interaction of ghrelin and cannabinoid systems in anesthetized
rats.
Ghrelin, at a dose of 0.5 μg did not cause a significant decrease during the
experiments while ghrelin, at a dose of 1 μg, significantly decreased the mean of spike
frequency within 60 minutes. Similarly, ACEA at a dose of 2.5 μg, did not changed the frequency of penicillin-induced epileptiform activity while ACEA, at a dose of 7.5 μg
significantly decreased the mean of spike frequency within 60 minutes. Whereas,
cannabinoid receptor antagonist, AM251 at the doses of 0.25 and 0.5 μg, significantly
increased the mean of spike frequency in the 30th and 40th minutes, respectively. The
administration of non-effective doses of ghrelin (0.5 μg) and ACEA (2.5 μg)
significantly decreased the mean of spike frequency in the 80th minutes. The coadministration
of the effective doses of ghrelin (1 μg) and ACEA (7.5 μg) did not alter
the mean of spike frequency compared to either ghrelin or ACEA applied alone. Ghrelin
(1 μg) suppressed the proconvulsant effect of each dose of AM251 (0.25 and 0.5 μg).
As a result, these are the first data showing the interaction of ghrelin and
cannabinoids on the epileptiform activity. These findings suggest that the anticonvulsant
effect of ghrelin associated with the endocannabinoid system. However, more molecular
studies are needed to elucidate such interaction between ghrelin and the
endocannabinoid system in epilepsy.