Pulslu elektromanyetik alanın rejenere olan sıçan siyatik sinir demetinde potasyum kanallarına etkisinin sukroz-gap yöntemi ile incelenmesi
Investigation of pulsed electromagnetic fields effects on potassium channels in regenerated rat sciatic nerves by sucrose-gap recording technique
Yazar: TUFAN MERT
Danışman: PROF.DR. İSMAİL GÜNAY
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
ÖZET Pulslu Elektromanyetik Alanın Rejenere Olan Sıçan Siyatik Sinir Demetinde Potasyum Kanallarına Etkisinin Sukroz-Gap Yöntemi İle İncelenmesi Periferik sinir sisteminde, sinir yaralamasının ardından yeniden miyelinlenme sinir iletim fonksiyonlarının tam olarak düzelmesi için çok önemlidir. Araştırmalar pulslu elektromanyetik alanın (PEMA) rejenerasyonu hızlandırabileceğini göstermiş, fakat PEMA'nm sinir rejenerasy onunu hızlandırma mekanizması çözümlenememiştir. Bu nedenle, bu çalışmanın esas amacı yaralanma sonrası PEMA etkisinde rejenere olan siyatik sinirlerde elektrofizyolojik ve yapısal değişikliklerin olup olmadığını belirlemektir. Yaralanma sonrasında sıçan siyatik sinirlerinin elektrofizyolojik fonksiyonlarına iyon kanallarının katkılarını göstermek için sukroz-gap tekniğini kullandık. Yeniden miyelinlenme sırasında ve sonrasında K* kanal duyarlılığını belirlemek için 4-Aminopiridinin (Ap) ve Tetraetilamonyum (TEA) kullanıldı. Ayrıca, sinirlerin iletim hızlarını ölçtük ve elektron mikroskobu ile sinirlerdeki yapısal değişiklikleri araştırdık. Bulgular, PEMA nm sinir rejenerasyonu üzerindeki etkisinin yaralanmadan 38 gün sonra ortaya çıktığını gösterdi. PEMA özellikle 4-Ap'nin etkilerini değiştirdi. Delayed depolarizasyonun genliği düştü, süresi uzadı ve hiperpolarize edici ard potansiyel aktivitesi azaldı. Bunların dışında, PEMA iletim hızında bir artışa neden oldu. Bu araştırmanın sonuçları, sinirlerin elektriksel iletim özellikleri ile miyelin oluşması arasında çok önemli ilişkinin varlığını gösterdi. Miyelinli bölgelerdeki küçücük hasarlar bile iyon kanallarının fonksiyonlarında önemli değişikliklere neden olabilir. Yaralanma öncesiyle karşılaştırıldığında, rejenere olan sinir liflerinin elektrofizyolojik özellikleri ve yapılarında çeşitli farkların bulunduğu belirlendi. Siniri yaralanmış sıçanlara uzun süreli PEMA uygulandığı zaman, miyelinizasyon sürecinin PEMA tarafından hızlandırılabildiği belirlendi. Anahtar Sözcükler: Pulslu elektromanyetik alan, Sinir rejenerasyonu, Sinir ezilme yaralanması, Bileşik aksiyon potansiyeli, Sıçan Siyatik sinir

Abstract:
ABSTRACT Investigation of pulsed electromagnetic fields effects on potassium channels in regenerated rat sciatic nerves by sucrose-gap recording technique In the peripheral nerve system, remyelination is more important for full restoration of nerve conduction functions following a nerve crush. Investigations have demonstrated that pulsed electromagnetic field (PEMF) can promote regeneration, but the mechanisms of PEMF that stimulates nerve regeneration unresolved. Therefore, the main objective of this work was to determinate whether electrophysiological changes occurring in the regenerating sciatic nerves after injury under the PEMF. We used sucrose-gap technique to demonstrate the contributions of ion channels in the electrophysiological functions of the rat sciatic nerves after crush injury. 4-Aminopyridine (Ap) and Tetraethylammonium were used to assess K* channel sensitivity during after remyelination. In addition, we made the measurements of conduction velocity of nerves and the structural changes in the nerves investigated with electron microscope. The results showed that the influence of PEMF on nerve regeneration was appeared after 38 days following the injury. PEMF particularly changed the actions of 4-Ap. Namely, amplitude of the delayed depolarization dropped, its duration prolonged and activity of the hyperpolarizing afterpotential decreased. Furthermore, PEMF caused an increase in the conduction velocity. These results suggest that full axonal myelination more critical for the electrical properties of the nerves. Even minimal damage at myelinated regions can cause significant functions of the ion channels. There are several differences in architecture and electrophysiological properties of regenerating nerve fibers, as compared with the nerves before injury. When PEMF apply to the rat with injured nerve for a long period, the myelination process may be accelerated by PEMF. Key Words: Pulsed electromagnetic field, Nerve regeneration, Nerve crush injury, Compound action potential, Rat Sciatic nerve. XVI