İlaç aşırı kullanım başağrısının inflamasyon ve sulfotransferazlar üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of medication overuse headache on inflammation and sulfotransferases
Yazar: ELİF GÜLÇİÇEK ABBASOĞLU TOPA
Danışman: PROF. DR. HAYRUNNİSA BOLAY BELEN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Nörobilim Ana Bilim Dalı / Nörobilim Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Nöroloji = Neurology

Özet:
İlaç Aşırı Kullanım Baş ağrısı (İAKB) non-steroid anti inflamatuar ilaçlar (NSAİİ) gibi ağrı kesici ilaçların uzun süreli kullanımı ile özellikle migren hastalarında gelişen sekonder kronik bir baş ağrısıdır. Yeni araştırmalarımız nöroinflamasyonun ve bağırsak geçirgenliğinin önemli rolünü İAKBde göstermiştir. Bu çalışmada İAKB 'nin patogenezinde trigeminal ganglionda (TG) nöroinflamasyonun ve ilaç detoksifikasyonunda görevli sulfotransferaz (SULT1A1) enzimindeki değişikliklerin deneysel İAKB modelinde incelenmesi amaçlandı. Klinik durumla uyumlu olarak dişi sıçanlar tercih edildi ve NSAİİ (Piroksikam) oral yolla uygulanarak İAKB modeli oluşturuldu.  Spraque Dawley cinsi sıçanlara (16 kontrol + 16 İAKB) 5 hafta süreyle günlük oral NSAİİ (Piroksikam 10 mg/ kg) veya taşıyıcı (su 1 ml/kg) verildi. Ağrı ile ilişkili davranışlar değerlendirildi. Tüm davranış analizleri tedaviden önce ve sonra tekrarlandı. Sıçan trigeminal ganglionunda kalsitonin geni ile ilişkili peptid (CGRP) ve SULT1A1 seviyeleri ile hücresel yerleşimleri ve ayrıca inflamasyon ve mitokondrial stres belirteçleri olarak hipoksi ile indüklenen faktör 1 alpha (HIF-1α) ile alarm ve proinflamatuvar protein high mobility group box 1 (HMGB1) immunohistokimya ve Western Blot ile incelendi. Davranış deneyleri İAKB grubunda ağrı ile ilişkili tımarlama süreleri ve kafa silkme sayılarının ve periorbital mekanik allodininin kontrole kıyasla arttığını gösterdi. Trigeminal ganglionun oftalmik dalının immünohistokimya incelemesi sonucunda; SULT1A1'in, TG nöron sitoplazmalarında yerleştiği, uydu glia (SGC) hücrelerinde bulunmadığı görüldü. İAKB grubunda SULT1A1'in kontrole kıyasla azaldığı saptandı. CGRP pozitif hücrelerin trigeminal ganglion nöronları olduğu saptandı.  CGRP immünoreaktif nöron sayısı İAKB grubunda kontrole kıyasla istatistiksel anlamlı arttı. HMGB1 immünoreaktivitesi ise nöronlar ve SGC hücrelerinde pozitif bulundu. HMGB1; TG nöronları ve uydu glia hücrelerinde (SGC) sitoplazma ve çekirdekte yerleşirken İAKB'de sitoplazmik translokasyon arttı. Western blot çalışması ise İAKB grubunda kontrole kıyasla HMGB1 protein miktarının arttığına işaret etti.HIF-1α immünoreaktivitesi hem nöronlar hem de SGC hücrelerinde pozitif bulundu. HIF-1α kontrol grubunda baskın olarak sitoplazmik yerleşim gösterirken, İAKB grubunda uzun süreli ve düzenli piroksikam maruziyeti çekirdeğe translokasyonun artmasına neden oldu. HIF-1α protein ekspresyon seviyeleri İAKB'de kontrol grubuna göre yüksek bulundu. İAKB TG nöron ve uydu glialarda belirgin nöroinflamasyona ve nosiseptif nöronlarda ağrı ile ilişkili nöropeptid CGRP artışına ve SULT1A1 azalmasına yol açmaktadır. İAKB' de trigeminal duyarlılaşma ve nosiseptif yanıtın idamesine nöroinflamasyon ile ilaç ve nörotransmitter metabolizmasındaki bozulma katkıda bulunabilir.

Abstract:
Medication Overuse Headache (MOH) is a secondary chronic headache that develops with long-term use of painkillers such as non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), especially in migraine patients. Our new research has demonstrated the important role of neuroinflammation and intestinal permeability in MOH. This study aimed to examine neuroinflammation in the trigeminal ganglion in the pathogenesis of MOH and changes in the sulfotransferase (SULT1A1) enzyme involved in drug detoxification in an experimental MOH model. In accordance with the clinical situation, female rats were preferred and an MOH model was created by oral administration of NSAID (Piroxicam).  Spraque Dawley rats (16 control + 16 MOH) were given daily oral NSAID (Piroxicam 10 mg/kg) or vehicle (water 1 ml/kg) for 5 weeks. Pain-related behaviors were evaluated. All behavioral analyzes were repeated before and after treatment. Calcitonin gene-related peptide (CGRP) and SULT1A1 levels and their cellular localizations in rat trigeminal ganglion and also hypoxia-inducible factor 1 alpha (HIF-1α) and alarm and proinflammatory protein high mobility group box 1 (HMGB1) as markers of inflammation and mitochondrial stress were examined by immunohistochemistry and Western blot. Behavioral experiments showed that pain-related grooming times and head shake numbers and periorbital mechanical allodynia were increased in the MOH group compared to control. Immunohistochemistry examination of the ophthalmic branch of the trigeminal ganglion revealed that i) SULT1A1 was localized in the cytoplasm of TG neurons and was not found in satellite glia (SGC) cells. SULT1A1 was decreased in the MOH group compared to control. ii) CGRP positive cells were found to be trigeminal ganglion neurons. The number of CGRP immunoreactive neurons increased statistically significantly in the IAKB group compared to the control group. iii) HMGB1 immunoreactivity was found positive in neurons and SGC cells. HMGB1 localized in the cytoplasm and nucleus in TG neurons and satellite glial cells (SGC), while cytoplasmic translocation increased in IAKB. Western blot study indicated that HMGB1 protein amount increased in the IAKB group compared to the control group. iv) HIF-1α immunoreactivity was found positive in both neurons and SGC cells. While HIF-1α was predominantly cytoplasmic in the control group, long-term and regular piroxicam exposure in the IAKB group caused increased translocation to the nucleus. HIF-1α protein expression levels were higher in IAKB than in the control group. MOH causes significant neuroinflammation in TG neurons and satellite glia and increases in pain-related neuropeptide CGRP and decreases in SULT1A1 in nociceptive neurons. Neuroinflammation and impaired drug and neurotransmitter metabolism may contribute to trigeminal sensitization and maintenance of nociceptive response in MOH.