Gabapentinin embriyonal kemik gelişimi üzerindeki teratojenik etkisi
The teratogenic effect of gabapentin on embryonal development
Yazar: MUHAMMET DEĞERMENCİ
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN UNUR
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Anatomi = Anatomy

Özet:
Gabapentin (GBP), nöropatik ağrı tedavisinde ve gebe kadınlarda epilepsi tedavisinde yaygın olarak kullanılan inhibitör nörotransmitter gamma-aminobütirik asitin (GABA) bir analoğudur. Evde beslenen hayvanlarda ilaç olarak kullanılırken laboratuvar hayvanlarında araştırma maksadıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmamızda GBP'in rat fetüslerinin embriyonal gelişimi esnasında kemikler üzerinde olası teratojenik etkilerini ikili iskelet boyaması ve immünohistokimyasal (İHK) analiz ile belirlemeyi amaçladık. 
Çalışmamızda, 20 adet gebe rat, rastgele kontrol grubu, 10 mg/kg, 30 mg/kg, 60 mg/kg, ve 120 mg/kg gabapentin verilen gruplar olmak üzere 5 gruba (n=4) ayrıldı. Gebelik süresi boyunca her gün gavaj ile kontrol grubuna serum fizyolojik (SF), deney gruplarına ise belirtilen dozlarda GBP uygulandı. 20. günde sezaryenle uterustan çıkartılan fetüslerin ilk önce morfometrik ölçümleri ve daha sonra iskelet gelişimlerini değerlendirmek amacıyla ön (scapula, clavicula, humerus, radius ve ulna) ve arka ekstremitelerine (femur, tibia, fibula) ikili iskelet boyaması ve sağ femurlarına ise İHK analiz uygulandı.
Çalışmamızda fetüs ağırlığı, plasenta ağırlığı ve fetüs morfometrik değerleri kontrol grubuna kıyasla GBP gruplarında istatistiksel olarak anlamlı azalma gösterdi (p<0.05). Yapılan ikili iskelet boyaması sonucunda, kontrol grubu, 10 mg/kg (düşük doz) ve 120 mg/kg (yüksek doz) GBP gruplarında kemikleşen bölgenin alanının toplam kemik alanına oranı sırasıyla; clavicula'da %71.01, 70.87 ve 62.94, scapula'da %35.00, 33.29 ve 30.07, humerus'ta %42.13, 39.15 ve 38.72, radius'ta %46.38, 44.48 ve 43.09, ulna'da %42.22, 42.02 ve 39.03, femur'da %31.76, 28.89 ve 27.11, tibia'da %38.34, 37.08 ve 35.07 ve fibula'da %38.17, 37.36 ve 34.84 olarak belirlendi. İkili iskelet boyaması ile GBP'in ratların ön ve arka ekstremite kemiklerinde kemikleşmeye olumsuz etki gösterdiği ve kemikleşmeyi geciktirdiği sonucuna varıldı. İHK analizi sonucunda ise kemik metabolizma faktörlerinden Alkalen Fosfataz (ALP) ve Tartarata Rezistan Asit Fosfataz (TRAP) yoğunluğunun gabapentin dozunun artışına bağlı olarak kontrol grubuna kıyasla anlamlı derecede düştüğü belirlendi.  
Sonuç olarak, hamilelik süresi boyunca GBP kullanımının doz artışına bağlı olarak düşük doğum ağırlıklı fetüslere neden olduğu, fetüslerde kemikleşmeyi geciktirdiği ve kemik metabolizma dengesini bozduğu sonucuna vardık.  
Anahtar Kelimeler: Gabapentin, ikili iskelet boyaması, rat, immünohistokimyasal analiz

Abstract:
Gabapentin (GBP) that is an analog of gamma-aminobutyric acid (GABA) that is an inhibitor neurotransmitter is commonly used in the treatment of neuropathic pain and epilepsy in pregnant women. It is widely used for research purposes in laboratory animals while it is used as a medicine in domestic animals. In this study, we aimed to determine the possible teratogenic effects on bone of GBP during embryonic development of rats by double skeletal staining and immunohistochemical (IHC) analysis.
In our study, twenty pregnant rats were randomly divided into 5 groups (n=4): 10 mg/kg, 30mg/kg, 60mg/kg and 120mg/kg GBP. Serum physiological (SF) was administered to the control group and GBP was administered to the experimental groups at the indicated doses with gavage every day during the pregnancy period. After morphometric measurements of the fetuses removed from the uterus by caesarean section on the 20th day, double skeletal staining for the anterior (scapula, clavicula, humerus, radius and ulna) and posterior limbs (femur, tibia, fibula) and right femur for IHC analysis were performed to assess skeletal development.
In our study, fetal weight, placental weight and fetal morphometric values showed a statistically significant decrease in the GBP group compared to the control group (p<0.05). As a result of the double skeleton staining, the ratios of the area of the ossified region to the total bone area of the control group, 10mg/kg (low dose) and 120mg/kg (high dose) 42.13, 39.15 and 38.72% in humerus, 46.38, 44.48 and 43.09% in radius, 42.22%, 42.02 and 39.03% in ulna, 71.01, 70.87 and 62.94% in clavicula, 35.00, 33.29 and 30.07% in scapula, 31.76%, 28.89 and 27.11% in femur, 38.34%, 37.08 and 35.07 in tibia and 38.17, 37.36 and 34.84% in fibula, respectively. The double skeletal staining showed that the GBP had the delayed ossification and negative effect on the ossification of the anterior and posterior limbs of the rats. As a result of IHC, it was determined that Alkaline Phospatase (ALP) and Tartrate Resistance Acid Phospatase (TRAP)  concentrations of bone metabolism factors decreased significantly compared to control group due to increase of GBP dose.
As a result, we concluded that the use of GBP during the entire pregnancy period resulted in low birth weight fetuses, delayed ossification in the fetuses and negatively affecting the bone metabolism balance due to the increased dose.
Key words: Gabapentin, double skeletal staining, rat, immunohistochemical analysis