Sisplatinle indüklenen periferal nöropati modelinde mitokondriyal ATP duyarlı potasyum kanal agonisti diazoksitin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of mitochondrial ATP-sensitive potassium channel agonist diazoxide in a model of cisplatin-induced peripheral neuropathy
Yazar: SENA ÇEVİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER YILDIRIM
Gaziantep Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Mitokondriler = Mitochondria ; Nöropatiler = Neuropathies ; Potasyum kanalları = Potassium channels ; Sinir iletimi = Neural conduction ; Sinyal nakli = Signal transduction ; Sisplatin = Cisplatin ; İn vivo = In vivo

Özet:
Kanser tedavisinde platin ilaçların, özellikle sisplatinin, en etkili tedaviler arasında yer 
aldığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, ilacın ciddi yan etkileri vardır. Sisplatinin 
sitotoksik etkileri nedeniyle kullanımı sınırlıdır. Kanser kemoterapisinde en kısıtlayıcı 
faktörlerden biri nörotoksisitedir. Bu çalışmada, bir periferal nöropati modelini 
indüklemek için kronik sisplatinuygulaması 3 mg/kg olarak 5 hafta boyunca haftada bir 
kez intraperitoneal (i.p) olarak uygulanmıştır. Diazoksit, mitokondriyal ATP'ye duyarlı 
potasyum kanalının seçici bir aktivatörüdür. Diazoksitin sisplatin nöropatisi üzerindeki 
olası etkilerini belirlemek için bu çalışmada 5 mg/kg ve 35 mg/kg dozlarında 5 hafta 
boyunca her gün i.p olarak uygulanarak davranışsal nosiseptif deneyler, sinir iletim hızı 
değerlendirmeleri, oksidatif stres belirteçleri ve proinflamatuar sitokin düzeylerinin yanı 
sıra hematoksilen-eozin ve masson trikrom boyama ve immunoblot çalışması 
yapılmıştır. Ek olarak, diazoksit ile sisplatinin birlikte uygulanmasının, sisplatinin 
antitümöral aktivitesi üzerindeki olası etkisi, sitotoksisite deneyleri ile in vitro olarak 
değerlendirilmiştir. Sisplatine maruz kalan hayvanlarda mekanik allodini (p<0.001), 
termal hipoaljezi (p<0.001), motor disfonksiyon (p<0.01) bulunmuştur. Ayrıca siyatik 
sinirin motorik ileti hızını azaltmıştır (p<0.05) ve CMAP latens süresini (p<0.01)
uzatmıştır. Biyokimyasal olarak oksidatif stres belirteçlerinden TOK (p<0.001) ve 
proinflamatuar sitokin belirteçlerinden TNF-alfa (p<0.001) ve IL-6 (p<0.001)
seviyesinin kontrol grubuna kıyasla yüksek olduğu bulunmuştur. Histopatolojik 
değerlendirmede akson dejenerasyonu, ödem ve fibrozis saptanmıştır. Diazoksit tedavisi
ile, sisplatinin neden olduğu bu yan etkilerin hafiflediği tespit edilmiştir. In vitro
deneylerde, diazoksitin, sisplatinin antitümöral etkinliğini azaltmadan iyileştirici
etkilere sahip olduğu bulunmuştur (p<0.0001). Sonuç olarak, diazoksitin sisplatin 
nöropatisinin semptomlarını davranışsal, elektrofizyolojik, biyokimyasal ve 
histopatolojik olarak iyileştirdiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Sisplatin nöropatisi, diazoksit, ATP duyarlı potasyum kanalları, 
sinir ileti hızı, in vivo deneyler

Abstract:
It has been shown that platinum-based drugs, particularly cisplatin, are among the most 
effective cancer treatments. Nevertheless, the drug has severe adverse effects. Due to its 
cytotoxic properties, cisplatin has a restricted use. Neurotoxicity is one of the most 
limited factors in cancer chemotherapy. In this study, a model of peripheral neuropathy 
was induced by chronic injection of 3 mg/kg cisplatin intraperitoneally (i.p.) once each 
week for five weeks. Diazoxide is a selective activator of the ATP-sensitive potassium 
channel in mitochondria. In this study, behavioral nociceptive experiments, nerve 
conduction velocity measurements, oxidative stress markers and proinflammatory 
cytokine levels, as well as hematoxylin-eosin and Masson trichrome staining and 
immunoblot analysis were performed to determine the potential effects of diazoxide on 
cisplatin neuropathy. In vitro cytotoxicity tests were also used to evaluate the potential 
effect of co-administration of diazoxide and cisplatin on the antitumor activity of 
cisplatin. Cisplatin-exposed animals exhibited mechanical allodynia (p<0.001), thermal 
hypoalgesia (p<0.001), and motor impairment (p<0.01). It also decreased the sciatic 
nerve's motoric conduction velocity (p<0.05) and increased the CMAP latency time 
(p<0.01). There was a significant increase in oxidative stress markers TOC (p<0.001), 
as well as proinflammatory cytokine markers TNF-alpha (p<0.001) and IL-6 (p<0.001). 
Histopathological examination revealed axon degeneration, edema, and fibrosis. The 
treatment with diazoxide alleviates these side effects caused by cisplatin. In vitro tests 
revealed that diazoxide has therapeutic effects without decreasing the anticancer activity 
of cisplatin (p<0.0001). In conclusion, it was established that diazoxide improved 
behaviorally, electrophysiologically, biochemically, and histopathologically the 
symptoms of cisplatin neuropathy.

Keywords: Cisplatin neuropathy, diazoxide, ATP sensitive potassium channels, nerve 
conduction velocity, in vivo experiments