Par-2 inhibisyonunun sıçanlarda cerrahi beyin yaralanmasına bağlı kan beyin bariyeri hasarını önlemede etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of PAR-2 inhibition in prevention of blood brain barrier damage related to surgical brain injury in rats
Yazar: YAZAN ASAD IBRAHIM BANI SHAMSAH YAZAN ASAD IBRAHIM BANI SHAMSAH
Danışman: PROF. DR. HASAN KOCAELİ
Bursa Uludağ Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery

Özet:
Beyin hasarına ilk yanıt veren hücreler mast hücreleridir. Triptaz santral sinir sisteminde eksprese edilen ve proteaz aktive edici reseptör (PAR) ailesinin bir üyesi olan PAR-2'nin endojen ligandıdır. Güncel literatür, çeşitli beyin yaralanmaları sonrasında PAR-2'nin kan beyin bariyeri (KBB) hasarında katkısı olduğunu desteklemektedir. Bu çalışmada PAR-2 inhibisyonunun sıçanlarda cerrahi beyin hasarına (CBH) bağlı KBB hasarını önlemede etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. 
Çalışmamızda 92 adet Sprague Dawley cinsi dişi sıçan sham ve CBH gruplarına ayrıldı. Denekler dört ana deney için [seyir çalışması (n=4/grup), 24-saat son durum (n=6/grup), 72-saat son durum (n=4/grup), mekanizma (n=6/grup)] rastgele 4 gruba ayrıldı [Sham, CBH+ Serum Fizyolojik (SF), CBH+FSLLRY-NH2, CBH+FSLLRY-NH2+AC55541]. CBH sonrası beyin su içeriği (BSİ) ve nörodavranış testleri değerlendirildi. Western blot (WB) yöntemi kullanılarak triptaz, PAR-2, albumin, okludin ve klaudin-5 proteinlerinin seviyelerine bakıldı.
CBH sonrası BSİ'de artış, nörodavranış testlerde bozulma, endojen triptaz ve PAR-2 ekspresyonunda artış saptandı. CBH sonrası PAR-2 inhibisyonu (FSLLRY-NH2) uygulaması, beyin ödeminde azalma ve nörolojik fonksiyonlarda iyileşme ile sonuçlandı. Ayrıca WB yöntemi ile PAR-2 ve albumin seviyesindeki azalma ile okludin ve klaudin-5 seviyesindeki artış gösterilerek sonuçlar doğrulandı.
CBH sonrası görülen KBB hasarı ve sonuçta gelişen beyin ödemi nörolojik disfonksiyona yol açmaktadır. PAR-2 inhibisyonu, CBH sonrası beyin ödeminde azalma ve nörolojik fonksiyonlarda iyileşme ile ilişkilidir. Ayrıca CBH'yi takiben PAR-2 aktivasyonu (AC55541), PAR-2 inhibisyonu ile sağlanan nöroprotektif etkiyi geri döndürmektedir. Bu da CBH sonrası mast hücre triptazına bağlı KBB hasarının en azından kısmen PAR-2 aracılığıyla etkilendiğini desteklemektedir. CBH sonrası PAR-2 inhibisyonu KBB hasarını azaltmada yeni bir teröpatik hedef olabilir

Abstract:
The first cells that respond to brain injury are mast cells. Tryptase is an endogenous ligand of protease-activated receptor-2 (PAR-2) which is a member of the PAR family that expressed in the central nervous system. Current literature, supports the PAR-2 contribution of PAR-2 to blood brain barrier (BBB) damage after brain injuries. This study aimed to investigate the effect of PAR-2 inhibition in preventing BBB damage after surgical brain injury (SBI) in rats. 
İn our study 92 female Sprague Dawley rats were divided into sham and SBI groups. Animals were divided into 4 main experiments [time course (n=4/grup), 24-hour (n=6/grup), 72-hour (n=4/grup), mechanism (n=6/grup)] to 4 groups (Sham, SBI+salin, SBI+FSLLRY-NH2, SBI+FSLLRY-NH2+AC55541). Following SBI brain water content (BWC) and neurological status were evaluated. Levels of tryptase, PAR-2, albumin, occludin and claudin-5 proteins were measured using western blot (WB) method. 
An increase in BWC, deterioration in neurobehavioral tests, and increase in endogenous PAR-2 expression were detected after SBI. Administration of PAR-2 inhibition (FSLLRY-NH2)  following SBI, reduced brain edema and improved neurofunction. Additionally, Resultes were confirmed with WB method, detecting a reduce in albumin and PAR-2 after SBI, and an increase in occludin and claudin-5.
         BBB injury and resulting brain edema after SBI lead to the neurodysfunction. Inhibition of PAR-2 is associated with reduction brain edema and improvement in neurofunction. Additionally, PAR-2 activation (AC55541) following SBI reverses neuroprotective effect provided by PAR-2 inhibition. This supports mast cell tryptase-induced BBB damage after SBI is partially mediated by PAR-2. PAR-2 inhibition after SBI may be a new therapeutic target in reducing BBB injury