Sıçanda fokal serebral ı̇skemi reperfüzyon modeli ile oluşturulan ı̇nme sonrasında ı̇nsan kaynaklı nöral kök hücre, fare kaynaklı nöral kök hücre ve atorvastatin tedavilerinin ayrı ve kombine kullanımının sonuçlarının değerlendirilmesi
Evaluation of the results of seperate and combined use of human neural stem cell, mouse neural stem cell and atorvastatin treatment after stroke induced by focal cerebral ischemia reperfusion model in rat
Yazar: ALİCAN TAHTA
Danışman: PROF. DR. ALİ NAİL İZGİ
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Atorvastatin = Atorvastatin ; Beyin iskemisi = Brain ischemia ; Kök hücreler = Stem cells ; Nöronlar = Neurons ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Serebrovasküler bozukluklar = Cerebrovascular disorders ; Sıçanlar = Rats ; Tedavi = Treatment ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş: İskemik inme, beyin kan akımının durması sonrası uzun dönem duyusal ve motor sekellere neden olan beyin hasarıdır. Gelişmiş ülkelerde en sık üçüncü ölüm nedenidir. Tedavi seçenekleri, inme sonrası ilk birkaç saatle sınırlıdır. Nöral kök hücrelerin (NKH) transplantasyonu, sıçanlarda inme sonrası nörolojik sekellerde iyileşmeyi ve infarkt hacminde azalmayı sağlamaktadır. 3-hidroksi-3-metil-glutaril- KoenzimA (HMG-CoA) redüktaz inhibitörü olan Atorvastatin ise kolesterol düşürücü etkisinin yanında nöroproteksiyona neden olan antioksidan ve antiinflamatuar özelliklere sahiptir.
Amaç: Çalışmamızda NKH tedavisinin iskemik inmedeki etkinliği ve atorvastatinin NKH tedavisi üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve yöntemler: 48 adet erkek Sprague Dawley cinsi sıçana fokal serebral iskemi reperfüzyon, geçici orta serebral arter tıkanması modeli ile uygulandı. Bir gün sonra sıçanlar; sadece intraserebral fare NKH transplantasyonu yapılan (f-NKH), sadece intraserebral insan NKH transplantasyonu yapılan (i-NKH), intraserebral fare NKH transplantasyonu yapılan ve oral atorvastatin verilen (f-NKH+A), intraserebral insan NKH transplantasyonu yapılan ve oral atorvastatin verilen (i-NKH+A), sadece oral atorvastatin verilen, sadece intraserebral Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) enjeksiyonu yapılan (kontrol grubu) gruplara randomize edildi. Sıçanlar, dört hafta boyunca yapışkan çıkarma, rotarod ve silindir testleri ile davranışsal, manyetik rezonans görüntüleme (MR) ile nöroradyolojik yöntemlerle incelendi. 28. günde ise tüm denekler sakrifiye edilerek infarkt dokularında immünoflüoresan boyama yapıldı.
Bulgular: i-NKH ve f-NKH gruplarında, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında belirgin fonksiyonel iyileşme ve infarkt alanı oranında azalma saptandı. i-NKH grubu, f-NKH grubuna kıyasla daha iyi performans gösterdi ve MR'da daha düşük infarkt alanı oranına sahipti. Kök hücre tedavisine atorvastatin eklenmesi ise MR'larda belirgin değişikliğe yol açmasa da fonksiyonel iyileşmeye neden oldu. f-NKH transplantasyonu yapılan gruplarda infarkt alanında T lenfositler üzerinden daha fazla antiinflamatuar yanıt elde edildi. Hem f-NKH hem de i-NKH tedavileri infarkt alanında mikroglia miktarını belirgin azaltırken astrosit miktarında artışa neden oldu ve i-NKH'nin etkinliği f-NKH'ye oranla daha fazlaydı. Deneklerin hiçbirisinde infarkt alanında CD8a+ T lenfosit ve granzim B etkinliği saptanmadı.
Sonuçlar: İnme sonrasında hem f-NKH hem de i-NKH transplantasyonu ile deneklerde belirgin fonksiyonel iyileşme ve infarkt alanı oranında azalma saptandı. Atorvastatinin ise muhtemel nöroprotektif etkileri ile NKH'lerin nörolojik iyileşmeyi sağlayan etkisini arttırdığı belirlendi.

Abstract:
Introduction: Ischemic stroke is caused by interruption of cerebral blood flow that leads to brain damage with long-term sensorimotor deficits. It's the third frequent cause of mortality in industrialized countries. Therapeutic options have until now been limited to first few hours after disease onset. Transplantation of neural stem cells (NSC) has been shown to improve neurological deficits and reduce infarct volume after stroke in rats. Atorvastatin, an HMG-CoA reductase inhibitor, has multiple biological activities independent of cholesterol-lowering action, such as antioxidant, antiinflammatory effects that lead to neuroprotection.
Objective: We aimed to assess the efficacy of NSC transplantation in ischemic stroke, and to investigate whether atorvastatin enhances therapeutic potency of NSC after stroke.
Materials and methods: 48 male Sprague Dawley rats were subjected to focal cerebral ischemia-reperfusion model by transient occlusion of middle cerebral artery. On 1st day, rats were assigned randomly to receive intracerebral transplantation of mouse NSC (m-NSC) alone, human NSC (h-NSC) alone, mouse NSC plus oral atorvastatin (m-NSC+A), human NSC plus oral atorvastatin (h-NSC+A), oral atorvastatin alone, or intracerebral DMEM injection (control group). Rats were examined during 4 weeks, behaviorally using adhesive removal, rotarod and cylinder tests with neuroradiologically using magnetic resonance imaging (MRI). After sacrification on 28th day, rats were investigated by immunofluorescent staining. Results: The h-NSC and m-NSC groups showed significantly improved functional outcome and reduced infarct area rate compared with control group. h-NSC group had significantly better performance and lower infarct area rate than m-NSC group. Addition of atorvastatin to stem cell therapy significantly improved functional outcome, despite it didn't affect the infarct area rate on MRI, and staining in immunofluorescent methods. Antiinflammatory response in the infarcted area was higher in f-NSC group. Both m-NSC and h-NSC transplantations significantly reduced the amount of microglia while they caused significant increase in the amount of astrocytes, and h-NSC's effect was higher compared with m-NSC. CD8a+ T lymphocyte and granzyme B activities were not detected in none of the subjects.
Conclusions: Both h-NSC and m-NSC treatments significantly improved functional outcome, and reduced infarct area rate after stroke. Atorvastatin enhanced the therapeutic potency of NSCs, including neurological improvement, possibly through neuroprotective effects.