Postnatal 10. günde sevoflurana maruz kalmış farelerde proflaktik vitamin D uygulamasının nöronal aktivasyon ve davranışsal hiperaktivite üzerindeki etkileri
Effects of prophylactic vitamin D application on neuronal activation and behavioral hyperactivity in mice exposed to sevoflurane on postnatal day 10
Yazar: MUHAMMED ÜNVERDİ
Danışman: DOÇ. DR. FERİDE KARACAER
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation

Özet:
Amaç: Çalışmamızda, postnatal 10. günde sevoflurana maruz kalmış farelerde 
proflaktik VitD uygulamasının, sevofluranın davranışsal hiperaktivite, nöronal 
aktivasyon, nöroinflamasyon ve nöroapoptozis üzerine etkileri araştırılmıştır.
Yöntem: 28 adet swiss albino fare, Vit D grubu (Grup D), kontrol grubu (Grup 
K), sevofluran grubu (Grup S) ve Vit D+sevofluran grubu (Grup SD) olmak üzere rastgele 
4 gruba ayrıldı. Grup D ve Grup SD'deki farelere, postnatal 2. günden başlayarak 10. 
güne kadar günlük olarak 5 ug/Kg kalsitriol intraperitoneal enjeksiyonu; Grup K ve Grup 
S'deki farelere ise salin enjeksyonu yapıldı. Postnatal 10. günde Grup S ve Grup SD'deki 
fareler, ortama uyum sağlamaları için 5 dakika süreyle bir anestezi kutusuna (35x15x15 
cm) konuldu ve davranışları kaydedildi. Grup S ve Grup SD'deki fareler 10 dakika 
boyunca 2 lt/dk akış kullanılarak %98 O2 içinde %2 sevofluran aldı. Grup K ve Grup 
D'deki farelere ise %100 O2 verildi. Ardından, fareler 40 dakika derlenmeleri için 
bölmede bırakıldı. Her farenin davranışı bir kamera tarafından kaydedildi. Davranışları 
kayıt edilen her gruptaki 7 fareden 6' sının hipokampus ve prefrontal korteks kesitleri 
alınarak immunohistokimyasal (İH) ve elektron mikroskobu (EM) yöntemiyle incelendi. 
İH yöntemle İnterlökin-6 (IL-6), Beyin kaynaklı nörotrofik faktör (BDNF), Tümör nekroz 
faktör-α (TNF-α), c-Fos, B Hücreli Lösemi/Lenfoma 2 (Bcl-2), Bcl-2 ile ilişkili X proteini 
(Bax), Oligodendrosit (OL) transkripsiyon faktörü 2 (Olig2) ekspresyonları 
değerlendirildi.
Bulgular: Grup SD'de, Grup S'ye kıyasla prefrontal korteks ve hipokampus 
dokularında Bax, IL-6, TNF-α ve c-Fos ekspresyonlarının anlamlı düzeyde azaldığı, Bcl2, Olig2 ve BDNF ekspresyonlarının ise anlamlı düzeyde arttığı tespit edilmiştir. EM 
görüntüleri bu verileri destekledi.Davranışsal hiperaktivite skorlamasında Grup SD ve 
Grup S karşılaştırıldığında D vitamini (vit D) eklemenin davranışsal aktivite skorunu 
düşürdüğü gözlemlenmiştir.
Sonuç: Çalışmamızda; postnatal 10. günde, sevoflurana maruz kalan farelerde 
postnatal 2. günden itibaren uygulanan proflaktik vit D tedavisinin, derlenme aşamasında 
davranışsal aktivite skorunu istatistiksel olarak anlamlı şekilde azalttığı gözlenmiştir. 
Ayrıca gelişmekte olan beyinde 10 dakika süre ile ve tek seferlik sevofluran maruziyeti 
ile ortaya çıkan nöroapoptozis ve nöroinflamasyonun vit D tarafından engellenebileceği 
immünohistokimyasal olarak gösterilmiştir.
Anahtar kelimeler: Sevofluran, vitamin D, IL-6, BDNF, Bax, TNF- α, c-Fos, Bcl-2, 
Olig2, EM, Davranışsal hiperaktivite

Abstract:
Objective: This study investigated the effects of prophylactic Vitamin D (Vit D) 
on behavioral hyperactivity, neuronal activation, neuroinflammation, and neuroapoptosis 
in mice exposed to sevoflurane on postnatal day 10.
Method: Twenty-eight Swiss albino mice were randomly divided into four 
groups: Vitamin D group (Group D), control group (Group K), sevoflurane group (Group 
S), and Vitamin D+sevoflurane group (Group SD). Mice in Groups D and SD received 
daily intraperitoneal injections of 5 µg/kg calcitriol from postnatal day 2 to 10, while mice 
in Groups K and S received saline injections. On postnatal day 10, mice in Groups S and 
SD were placed in an anesthesia chamber (35x15x15 cm) for 5 minutes to acclimate to 
the environment, and their behaviors were recorded. Mice in Groups S and SD were 
exposed to 2% sevoflurane in 98% O2 for 10 minutes with a flow rate of 2 L/min. Mice 
in Groups K and D received 100% O2. After exposure, all mice were allowed to recover 
in a chamber for 40 minutes. Behavioral activities of each mouse were recorded using a 
camera. Brain sections of the hippocampus and prefrontal cortex from six mice in each 
group were examined using immunohistochemistry (IH) and electron microscopy (EM). 
IH was used to evaluate the expression of Interleukin-6 (IL-6), Brain-Derived 
Neurotrophic Factor (BDNF), Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α), c-Fos, B-Cell 
Lymphoma 2 (Bcl-2), Bcl-2 Associated X Protein (Bax), and Oligodendrocyte 
Transcription Factor 2 (Olig2).
Results: IH analysis revealed that in Group S, the expression of Bax, IL-6, TNFα, and c-Fos in prefrontal cortex and hippocampus tissues was significantly increased, 
while the expression of Bcl-2, Olig2, and BDNF was significantly decreased compared 
to Group SD. EM images supported these findings. Behavioral hyperactivity scoring 
indicated that Vitamin D reduced behavioral activity scores when comparing Group SD 
to Group S.
Conclusion: Our study demonstrated that prophylactic vit D treatment in mice 
exposed to sevoflurane on the 10th postnatal day significantly reduced the behavioral 
activity score during the recovery phase. Additionally, it was immunohistochemically 
shown that Vit D could prevent neuroapoptosis and neuroinflammation caused by a 10-
minute single exposure to sevoflurane in the developing brain.
Key words: Sevoflurane, vitamin D, IL-6, BDNF, Bax, TNF- α, c-Fos, Bcl-2, Olig2,EM, 
Behavioral hyperactivity