Sisplatin ototoksisitesinin engellenmesinde memantin'in rolü
The role of memantin in preventing cisplatine autotoxicity
Yazar: DURDU TUĞÇE İNCE
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER NECATİ DEVELİOĞLU
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gaziosmanpaşa Taksim Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Kulak Burun Boğaz ve Baş-Boyun Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Kulak Burun ve Boğaz = Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat)
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Memantine = Memantine ; Mikroskopi-elektron = Microscopy-electron ; Mikroskopi-ışık = Microscopy-polarization ; Otoakustik emisyonlar = Otoacoustic emissions ; Ototoksisite = Ototoxicity ; Sisplatin = Cisplatin ; Sıçanlar = Rats ; Toksisite = Toxicity ; Uyarılmış potansiyeller-işitsel-beyin sapı = Evoked potentials-auditory-brain stem

Özet:
Amaç: Sisplatin (cis-diamminedichloroplatinum II), baş ve boyunun skuamöz hücreli  karsinomu, over, solid testis, prostat, mesane, serviks tümörleri ve küçük hücreli  olmayan akciğer tümörleri dahil olmak üzere birçok malign hastalığın tedavisinde  yaygın olarak kullanılan etkili bir antineoplastik ajandır. Nefrotoksisite, ototoksisite ve nörotoksisite, Sisplatin için doz sınırlayıcı yan etkilerdir.  Sisplatin kaynaklı ototoksisitenin altında yatan hücresel ve moleküler mekanizmalar  tam olarak anlaşılamamış olmakla beraber; Sisplatin'in öncelikle kokleada, özellikle  dış tüy hücrelerinde hasara neden olduğu; korti, stria vaskülaris, spiral ligaman ve spiral ganglionik hücrelerde aşırı serbest oksijen radikal üretimine yol açtığı öne sürülmüştür. Sitotoksisite, reaktif oksijen türlerinin oluşumu ile ilişkilidir; bu nedenle, zamanla Sisplatin kaynaklı ototoksisiteye karşı korumayı sağlamak için antioksidanlarla ilgili birçok çalışma yapılmaktadır. Buna rağmen Sisplatin ototoksisitesine karşı onaylı bir ilaç yoktur. Diğer yandan, memeli kokleasında iç tüy  hücreleri ve afferent işitsel nöronlar arasındaki nörotransmisyona glutamat gibi birçok  uyarıcı amino asit aracılık eder. Koklear iskemi veya gürültüye bağlı travmada, aşırı 
glutamat salınımı nörotoksisiteye sebep olmaktadır. Neden olduğu nörotoksisite, kokleanın iskemi veya gürültü travması gibi bazı patolojik durumlarında çok önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Bu nedenle glutamat antagonistleri, farklı iç kulak hastalıkları için yeni bir terapötik strateji olabilir. Çalışmamızda glutamat reseptör  antagonisti Memantin'in, Sisplatin ototoksisitesinden koruyucu etkinliğini sıçan 
modelinde göstermeyi amaçladık. 
Gereç ve yöntem: Ağırlıkları 400-500 gr arasında olan 28 adet Sprague Dawley cinsi erkek, genç-erişkin sıçan çalışmada kullanıldı. İlaç uygulama öncesi tüm sıçanların  DPOAE ve ABR ölçümleri yapılarak; dört gruba ayrıldı. Grup A'ya, çalışmanın  3.gününde 15 mg/kg Sisplatin intraperitonel tek doz olarak uygulanarak ototoksisite  modeli oluşturuldu. Grup B ve C'ye, 10 gün boyunca 10 mg/kg Memantin; Grup D'ye ise 10 gün boyunca 10 ml Serum fizyolojik intraperitoneal olarak uygulandı. Memantin'in koruyucu etkinliğinin oluşma süresi, ototoksisite çalışmalarında araştırılmamış olmakla beraber; çalışmamızın 3. Gününde Grup B'ye 15 mg/kg Sisplatin intraperitonel olarak tek doz uygulandı. 7.gün tüm sıçanların DPOAE ve ABR testleri yapıldı. 10. Gün ise servikal dislokasyon ile ötenazi uygulandı. Koklear 
yapılarak çıkarılarak H&E boyama ile ışık mikroskobisinde ve tarama elekton  mikroskobisinde değerlendirildi.
Bulgular: Grup A ve B arasında 16 kHz'te ABR eşiklerinde istatistiksel anlamlı fark  bulundu (p<0.05). Her iki grubun, klik ve tone-burst (8 kHz, 16 kHz, 24 kHz, 32 kHz)  uyaranlarda ABR eşik ortalamaları Grup C ve D 'den istatistiksel olarak anlamlı  derecede yüksekti (p<0.05). Grup C ve D arasında ise istatistiksel anlamlı fark  bulunmadı (p>0.05). DPOAE ortalamalarında Grup A ve B arasında istatistiksel  anlamlı fark yoktu (p>0.05). Grup A'da kontrol grubuna göre 0,45 kHz, 0,75 kHz ve 24 kHz'de istatistiksel olarak anlamlı fark saptanırken; Grup B'de 3 kHz ve 4 kHz 'de anlamlı fark saptandı (p<0.05). Işık mikroskobi ile incelemelerde dış tüy hücreleri ve spiral ganglion nöronlarında Memantin'in koruyucu olduğu gösterildi. Elektron mikroskobisinde dış tüy hücreler sterosilya kayıplarında Grup B'de Grup A'ya göre 
gerileme mevcuttu. 
Sonuç: Memantin'in, Sisplatin ototoksisitesini engelleme potansiyeli mevcuttur. 
Anahtar kelimeler: sisplatin, memantin, sıçan, ototoksisite, ABR, DPOAE, ışık 
mikroskobisi, elektron mikroskobisi

Abstract:
Objective: Cisplatin (cis-diamminedichloroplatinum II) is an effective antineoplastic  agent widely used in the treatment of many malignant diseases, including squamous cell carcinoma of the head and neck, tumors of the ovary, solid testis, prostate, bladder,  cervix and non small cell lung tumors. Nephrotoxicity, ototoxicity, and neurotoxicity are dose-limiting side effects for Cisplatin. Although the cellular and molecular mechanisms underlying cisplatin-induced  ototoxicity are not fully understood; Cisplatin primarily causes damage to the cochlea, especially the outer hair cells; It has been suggested that it causes excessive free oxygen radical production in corti, stria vascularis, spiral ligament and spiral ganglionic cells. Cytotoxicity is associated with the formation of reactive oxygen species; Therefore, many studies have been conducted on antioxidants to provide protection against Cisplatin-induced ototoxicity over time. However, there is no approved drug against cisplatin ototoxicity. On the other hand, neurotransmission between inner hair cells and afferent auditory neurons in the mammalian cochlea is mediated by many excitatory amino acids, such as glutamate. In cochlear ischemia or noise-induced trauma, excessive glutamate release causes neurotoxicity. The neurotoxicity it causes is thought to play a very important role in some pathological conditions such as ischemia of the cochlea or noise trauma. Therefore, glutamate antagonists may be a new therapeutic strategy for different inner ear diseases. In our study, we aimed to demonstrate the protective efficacy of the glutamate receptor antagonist Memantine against Cisplatin ototoxicity in a rat model.
Materials and methods: Twenty-eight Sprague Dawley male, young-adult rats weighing between 400-500 g were used in the study. Before drug administration, DPOAE and ABR measurements of all rats were made; divided into four groups. An ototoxicity model was created by administering 15 mg/kg cisplatin intraperitoneally as a single dose to Group A on the 3rd day of the study. Groups B and C, 10 mg/kg Memantine for 10 days; In Group D, 10 ml of physiological saline was administered intraperitoneally for 10 days. Although the protective effect of memantine has not been investigated in ototoxicity studies; On the 3rd day of our study, a single intraperitoneal dose of 15 mg/kg Cisplatin was administered to Group B. DPOAE and ABR tests were performed on all rats on the 7th day. On the 10th day, euthanasia was performed by cervical dislocation. The cochlear was removed and evaluated by H&E staining, light 
microscopy and scanning electron microscopy.
Results: A statistically significant difference was found between Group A and B in 
ABR thresholds at 16 kHz (p<0.05). The mean ABR thresholds for click and tone-burst  8 kHz, 16 kHz, 24 kHz, 32 kHz) stimuli of both groups were statistically  significantly higher than Groups C and D (p<0.05). There was no statistically  significant difference between Groups C and D (p>0.05). There was no statistically  significant difference between Groups A and B in the mean DPOAE (p>0.05). While  a statistically significant difference was found in Group A compared to the control  group at 0.45 kHz, 0.75 kHz and 24 kHz; There was a significant difference between 3 kHz and 4 kHz in Group B (p<0.05). Memantine was shown to be protective in outer  hair cells and spiral ganglion neurons in light microscopy examinations. In electron  microscopy, there was a decrease in the loss of outer hair cells stereocilia in Group B compared to Group A.
Conclusion: Memantine has the potential role in preventing Cisplatin ototoxicity.
Keywords: cisplatin, memantine, rat, ototoxicity, ABR, DPOAE, light microscopy, 
electron microscopy