Deneysel periferik sinir iskemi-reperfüzyon modelinde nitrik oksit, adezyon molekülleri ve sitokinlerin rolü
The roles of nitric oxide, adhesion molecules and cytokines in an experimental peripheral nerve ischemia-reperfusion model
Yazar: ÖZLEN TUBAY BAĞDATOĞLU
Danışman: Y.DOÇ.DR. GÜRBÜZ POLAT
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
ÖZET Deneysel Periferik Sinir İskemi- Reperfuzyon Modelinde Nitrik Oksit, Adezyon Molekülleri ve Sitokinlerin Rolü İskemik sinir hasarının nöropatolojisi, göreceli olarak, iyi bilinmesine karşın patogenezi yeterince aydınlatılmamıştır. Öne sürfilen mekanizmalardan biri kan sinir bariyerinin yıkılması sonucu ortaya çıkan oksidatif stres ve lipid peroksidasyonudur. İskemik hücre hasarı ile oluşan inflamasyon dokulara lökosit migrasyonunu artırmakta, bu da adezyon moleküllerinin ekspresyonlarını artırmaktadır. Periferik sinir iyileşmesinde özellikle önemli olan fibronektin de bu adezyon moleküllerinden biridir. Ayrıca olaya inflamasyon ve tamir olaylarında görevleri olan ve nöroprotektif etki gösteren lokal büyüme faktörleri yani sitokinler de tam olarak açıklanamayan mekanizmalarla katılmaktadırlar. Bu çalışmada, iskemi-reperfüzyon hasarının rat siyatik siniri ve dalları üzerindeki etkileri değerlendirildi ve kan sinir bariyerinin yıkılması, oksidatif stres ve lipid peroksidasyonunun biyokimyasal sonuçları araştırıldı. Ayrıca bu olayda adezyon moleküleri ve sitokinlerin de olası etkileri incelendi. Rat femoral arter ve venine damar klipsi konularak 3 saat süreyle klempe edildi ve siyatik sinir ve dallarında iskemi yaratıldı. Daha sonra klipsler alınarak değişen sürelerde reperfüzyona izin verildi. Ardından intrakardiak yolla alınan kanlardan elde edilen serum örnekleriyle biyokimyasal analizler yapıldı. Oksidatif stres göstergesi olarak nitrik oksit son ürünü olan nitrit-nitrat düzeylerine, lipid peroksidasyonu içinse malondialdehit düzeylerine bakıldı. Adezyon moleküllerinden fibronektin, sitokinlerden ise Aktivin A, transforming growth faktör B1 ve B2 düzeyleri ölçüldü. İskemi sonucu, incelenen tüm biyokimyasal parametrelerin serum düzeylerinde kontrollere göre artış saptandı (p<0,05). Reperfuzyon sonucunda ise, reperfuzyon sürelerindeki değişikliklere bağlı olarak çalışma gruptan arasında anlamlı fark olduğu gözlendi (p<0,05). Ayrıca aynı grup içindeki farklı parametreler arasında reperfuzyon sürelerine bağlı olarak çeşitli ilişkiler olduğu izlendi (r>,50). İskemi-reperfüzyon hasarı sonucunda kan-sinir bariyeri hasarı ve aksonal dejenerasyon ortaya çıkmaktadır. İskemi sonucunda biyokimyasal parametreler bozulmakta ve reperfuzyon süresine bağlı olarak da bu hasar bir süre devam etmektedir. Bu model çerçevesinde elde edilen bulgular, periferik sinirlerde çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilecek I/R durumlarında lipid peroksidleri, nitrik oksit, adezyon molekülleri ve sitokinlerin düzeylerinin etkilendiğini, birbirleri ile etkileştiğini ve bu moleküllerin hasarın oluşumu ve/veya onarım sürecine katılmakta olduklarını göstermektedir. Aktivin, TGF B, ve fibronektinin iyi planlanmış deneysel çalışmalarda periferik sinir hasarlarında tedavi amacıyla kullanılması ve olası verimli sonuçların elde edilmesi durumunda klinik kullanımlarının tartışmaya açılabilmesi yararlı olacaktır. Anahtar Kelimeler: İskemi reperfuzyon hasarı, periferik sinir, nitrik oksit, adezyon molekülü, sitokin.

Abstract:
ABSTRACT The Roles of Nitric Oxide, Adhesion Molecules and Cytokines in an Experimental Peripheral Nerve Ischemia-Reperfusion Model Although the neuropathology of ischemic nerve fiber degeneration is relatively well known, its pathogenesis is poorly understood. One of the presumed mechanisms is the breakdown of blood-nerve barrier, causing the oxidative stress and lipid peroxidation. The ischemic cell injury causes inflammation so the migration of the leukocyte to the tissues increases. And this effect of the leukocyte results with the expression of adhesion molecules. One of these adhesion molecules, fibronectin, is important in peripheral nerve healing specially. On the other hand, local growth factors called as cytokines, that have neuroprotective effects on inflammation and repair, participates the process by undefined mechanisms. In this study, we evaluated the effect of ischemia and reperfusion on the sciatic nerve of the rat and investigated the biochemical evidence of blood-nerve barrier distruption, oxidative stress and lipid peroxidation. Also, the probable effects of the adhesion molecules and cytokines are examined. The distal portion and trifurcation of the sciatic nerve was rendered ischemic by clamping the femoral vessels for three hours and followed by varying duration of reperfusion. And than, some biochemical analyses have done by using the serum samples of the rats. For detecting the oxidative stress nitrite-nitrate, which are the methabolic end products of nitric oxide and for lipid peroxidation malondialdehyde measurements have done. Adhesive molecules as fibronectin and cytokines as Activin A, transforming growth factor pi and 02 levels were measured. Ischemia resulted in an increase in all the biochemical parameters comparing with the control serum levels (p<0,05). And after the reperfusion a significant difference between the experimental groups determined causing the different duration of reperfusion(p<0,05). Also some correlations were established between the biochemical parameters in the same group depending on the varying reperfusion time (r>0,50). These data indicate that, severe ischemia of the peripheral nerve results with the functional impairment, and distruption of blood-nerve barrier, in ischemia-reperfusion injury. The ischemia causes some important changes in biochemical parameters, and the nerve injury continues for a while according to the reperfusion time. As a result of this model, ischemia-reperfusion injury of peripheral nerve caused by several reasons, effects on the levels of nitric oxide, lipid peroxides, adhesion molecules and cytokins. Also these data indicates that all these molecules interact with each other and take part in the process during the injury or/and repair of the peripheral nerve. Activin A, transforming growth factor pi and pî, fibroriectin can be used in the treatment of ischemia-reperfusion injuries in some well performed experimental studies. And following several studies on this model, these molecules can take part in clinical use as therapeutic agents. Key Words: Ischemia reperfusion injury, peripheral nerve, nitric oxide, adhesion molecule, cytokine.