Sıçanlarda pentilentetrazol ile oluşturulan deneysel epilepsi modelinde somon kalsitoninin epileptik nöbetler, epileptogenez ve nöbet sonrası oluşan hipokampal nöron hasarı üzerine etkileri
The effects of salmon calcitonin on epileptic seizures, epilepogenesis and post-seizure hippocampal neuronal damage in pentylenetetrazol induced epilepsy model in rats
Yazar: AHMET ŞEVKİ TAŞKIRAN
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN ÖZDEMİR
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Epilepsi = Epilepsy ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hipokalsemi = Hypocalcemia ; Kalsitonin = Calcitonin ; Nöbetler = Seizures ; Nörofizyoloji = Neurophysiology ; Pentilentetrazol = Pentylenetetrazole ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Güncel nörobilim çalışmalarıyla, somon kalsitoninin kalsiyum düzenleyici mekanizmalar aracılığıyla sinir sistemi üzerine etkileri ortaya konmuştur. Bu araştırmada amacımız, pentilentetrazol (PTZ) ile deneysel epilepsi modeli oluşturulan sıçanlarda somon kalsitoninin epileptik nöbetler, epileptogenez ve nöbet sonrası oluşan hipokampal hasar üzerine üzerine etkilerini araştırmaktır.
Çalışmada 88 adet 230-250 g ağırlığında erkek Wistar Albino sıçan kullanıldı. Deney prosedürü iki aşamada gerçekleştirildi. Birinci aşamada sıçanlara pentilentetrazol (PTZ, 35 mg/kg, i.p.) ile kronik epilepsi indüklemesi yapıldıktan sonra elektrokortigram (ECoG) kaydı için kafataslarına elektrotlar yerleştirilerek farklı dozlarda (25, 50 ve 100 µg/kg) somon kalsitoninin epileptik nöbetler üzerine etkisi elektrofizyolojik açıdan değerlendirildi. İkinci aşamada sıçanlara her bir pentilentetrazol öncesi etkin doz olarak bulunan 50 µg/kg somon kalsitonin uygulanarak epileptogenez üzerine etkisi değerlendirildi. Her iki aşamada da somon kalsitonin 100 mg/kg etosüksimid ile kombine edildi. Epileptogenez sonrası hayvanların beyin ve serumlarında eksitasyon-inhibisyon (glutamat ve GABA), oksidatif stress (Tiyobarbitürik asit reaktif substans, TBARS, süreroksit dismutaz, SOD ve katalaz ) ve inflamatuvar (TNF-α, IL-1 β ve IL-6) belirteçler ELISA yöntemi ile ölçüldü. Beyin dokuları hematoksi&eozilen ve toluidine blue ile boyanarak hipokampal nöronal hasar histopatolojik açıdan değerlendirildi.
Bulgular somon kalsitoninin 50 µg/kg dozunda antiepleptik özelliğe sahip olduğunu ve etosüksimidin antiepiepileptik etkinliğini güçlendirdiğini gösterdi (p<0,05). Bununla birlikte somon kalsitonin epileptogenez gelişimini önledi ve etosüksimidin antiepileptogenik etkisini arttırdı (p<0,05). Hem somon kalsitonin hem de etosüksimid epileptogenez sonrası beyin ve serumda glutamat seviyesini düşürürken (p<0,05), GABA seviyelerini yükseltti (p<0,05). Ayrıca her iki ajan beyin ve serumda TBARS düzeylerini azalttı (p<0,05). Buna ek olarak somon kalsitonin ile etosüksimid kombinasyonu beyin ve serumda SOD ve katalaz seviyelerini arttırdı (p<0,05). Diğer yandan her iki molekülde serumda TNF-α düzeylerini düşürdü (p<0,05). Bunun yanı sıra somon kalsitonin beyin ve serumda IL-1 β düzeylerini normale çevirdi (p<0,05) ve serumda IL-6 seviyesini azalttı (p<0,05). Histopatolojik deneyler somon kalsitoninin tüm hipokampal bölgelerde nöronal hasarı azalttığı ve etosüksimidin nöron koruyucu etkisini arttırdığı görüldü (p<0,05).
Sonuç olarak, somon kalsitoninin antiepileptik, antiepilotogenik ve nöroprotektif etkiye sahip olduğu ve bu etkilerini eksitsayon-inhibisyon, oksidatif stress ve nöroinlamatuvar sistemler üzerinden gerçekleştirdiği gösterilmiştir.

Abstract:
According to recent neuroscience studies, the effects of salmon calcitonin on the nervous system through calcium regulating mechanisms have been demonstrated. The aim of this study was to investigate the effect of salmon calcitonin on epileptic seizure, epileptogenesis and post-seizure hippocampal neuronal damage in pentilentetrazole (PTZ) induced epilepsy model in rats.
In this study, 88 male Wistar Albino rats weighing 230-250 g were used. The test procedure was carried out in two stages. In the first stage, after the epileptic induction of rats with pentilenetetrazole (PTZ, 35 mg / kg, i.p.), electrodes were placed for electrocortigram (ECoG) recording and the effect of salmon calcitonin at different doses (25, 50 and 100 µg/kg) on epileptic seizures was evaluated electrophysiologically. In the second stage, 50 µg/kg salmon calcitonin was administered to rats before each pentylenetetrazole and its effect on epileptogenesis was evaluated. In both stages, salmon calcitonin combined with 100 mg/kg etosuximide for pathway evaluation. Excitation-inhibition (glutamate and GABA), oxidative stress (Thiobarbituric acid reactive substance, TBARS, superoxide dismutase, SOD and catalase ) and inflammatory (TNF-α, IL-1 β and IL-6) markers were measured in the second group in the brain and serum by using ELISA method. Brain tissues were stained with hematoxylin&eosin and toluidine blue and hippocampal neuronal damage was evaluated histopathologically.
The results showed that salmon calcitonin had antiepileptic effect at the dose of 50 µg/kg and improved the antiepileptic effect of ethosuximide (p<0.05). In addition, salmon calcitonin prevented the development of epileptogenesis and increased the antiepileptogenic effect of ethosuximide (p<0.05). Both salmon calcitonin and etosuximide decreased glutamate levels (p <0.05), and increased GABA levels in brain and serum after epileptogenesis (p <0.05). Furthermore, both agents reduced TBARS levels in the brain and serum (p <0.05). In addition, salmon calcitonin and combination increased SOD and catalase levels in the brain and serum (p <0.05). On the other hand, both molecules decreased TNF-α levels in serum (p <0.05). Moreover, salmon calcitonin normalized IL-1 β levels in the brain and serum (p <0.05) and decreased IL-6 levels in serum (p <0.05). Histopathologically, salmon calcitonin decreased neuronal damage in all hippocampal regions and improved the neuroprotective effect of ethosuximide (p <0.05).
In conclusion, salmon calcitonin has antiepileptic, antiepilotogenic and neuroprotective effects. The results showed that salmon calcitonin exerts its effects on excitation, inhibition, oxidative stress and neuroinflammatory systems.