Ratlarda infantil dönemde tekrarlayan hafif kafa travması sonrası zenginleştirilmiş ortamda tutulmanın genç erişkinlik döneminde klinik ve patolojik bulgulara etkisi
The effects of post-traumatic enriched environment (EE) treatment on behavioral and cognitive disorders and pathological findings in young adulthood in A recurrent mild head trauma (RMHT) model in infancy
Yazar: GUNAY VAHABOVA
Danışman: PROF. DR. FEYZA KARAGÖZ GÜZEY ; UZMAN EBRU DORUK
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Bağcılar Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Nöroşirürji Ana Bilim Dalı / Nöroşirürji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Biliş = Cognition ; Bilişsel işlevler = Cognitive functions ; Egzersiz = Exercise ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kafa yaralanmaları = Head injuries ; Neurobilişsel işlevler = Neurocognitive functions ; Sıçanlar = Rats ; Teşhis testleri = Diagnostic tests ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries ; Öğrenme = Learning

Özet:
Amaç: Bu çalışmada infantil dönemde tekrarlayan hafif kafa travması (thKT) modelinde travma sonrası zenginleştirilmiş çevre ( Ç) tedavisinin genç erişkinlik döneminde davranışsal ve bilişsel bozukluklara ve patolojik bulgulara etkisini araştırdık.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada 80 adet post-natal (PN) 10 günlük 20-30 gr ağırlığında cinsiyet farkı olmaksızın seçilmiş Sprague-Dawley cinsi rat kullanıldı. Denekler 10 ar rat bulunan 8 gruba ayrıldı: rken ve geç sham (grup 5-6), erken ve geç kontrol (grup 7 ve 8), erken ve geç travma (grup 2 ve 4) ve erken ve geç tedavi grupları (grup 1 ve 3). Sham gruplarına sadece anestezi, travma ve tedavi gruplarına anestezi sonrası tekrarlayan travma uygulandı. rken tedavi grubu travma sonrası PN 15. gün, geç tedavi grubu PN 25. günde zenginleştirilmiş kafese yerleştirildi. Travma ve tedavi gruplarında ane in ağırlık düşürme modeliyle 24 saat arayla 5 kez travma oluşturuldu. rken sham, kontrol ve travma gruplarındaki denekler 16., geç sham, kontrol ve travma grupları ile tedavi gruplarındaki denekler 50.günde sakrifiye edildi.
Motor işlev değerlendirilmesinde denge testi ve eğik düzlem testi (EDT), öğrenme ve bilişsel işlev için yeni nesne tanıma (YNT) testi, öğrenme ve bellek için Morris su labirenti (MSL) testi, davranışsal değişiklikler ve anksiyete için yükseltilmiş artı labirent ( L) testi kullanıldı. Beyinde doku hasarını değerlendirmek için hematoksilen eozin (HE), Nissl ve gümüş boyama, mikrogliozisi göstermek için iyonize kalsiyum bağlayıcı adaptör molekül (İBA-1), mikroglia alt tiplerini değerlendirmek için indüklenebilir nitrik oksit sentaz (iNOS) ve arginaz-1 (ARG-1), geç dönemdeki serebral dejenerasyonu göstermek için fosforile-TAU (p-TAU) 181 ve 231, amiloid prekursor protein (APP) ve amiloid-beta ( β), travmaya bağlı akson hasarı için glial fibriler asidik protein (GFAP) ve nörotrofik protein S100 B boyaları uygulandı. Bulgular: Tekrarlayan travma erken dönemde denge ve motor işlevde bozulmaya neden oldu, Ç tedavisi sonrası bozulan işlevlerde düzelme görüldü. Benzer düzelme öğrenme ve bellek testlerinde de saptandı ve tedaviye erken başlanan grupta (Grup 1) düzelme geç başlanan gruptan (Grup 3) daha belirgindi. Stres düzeyi de tedavi gruplarında erken tedavi grubunda daha belirgin olmak üzere anlamlı olarak azalmıştı.

Gümüş boyama erken ve geç travma döneminde arttı ve erken tedavi sonrası daha belirgin olmak üzere tedaviyle azaldı. Nissl pozitifliği sadece erken tedavi sonrası azaldı, geç tedaviden yararlanmadı. İmmün boyama sonuçları, th T nın Aβ, APP, P-TAU 181, p-TAU 231, İB -1, ARG-1, iNOS, GFAP, S100B düzeylerinde anlamlı artışa, Ç tedavisinin Aβ dışında diğer tüm boyamalarda anlamlı azalmaya yol açtığını gösterdi. Aβ boyaması tedaviden tam etkilenmedi. iNOS, p-T U 181 ve 231, P ve İB -1 erken tedavi grubunda, geç tedavi grubundan daha iyi sonuç verdi, ancak iki grup arasındaki farklar anlamlı değildi. APP, ARG-1 ve S100 B pozitifliği ise sadece erken tedavi sonrası azaldı, geç tedaviden etkilenmedi.
Sonuç: Çalışmamız infantil dönemde thKT na maruz kalan ratların travma sonrası Ç de bulunmasının, travmanın neden olduğu genç erişkinlik dönemindeki davranış ve bilişsel bozuklukları ve anksiyeteyi azalttığını, keşfedici performansı artırarak öğrenme performansını iyileştirdiğini ortaya koydu. yrıca tedaviye erken başlamanın bilişsel işlevleri daha fazla iyileştirdiği görüldü.
Anahtar Kelimeler: Pediatrik tekrarlayan hafif kafa travması, zenginleştirilmiş çevre, nörokognitif fonksiyon, öğrenme testleri

Abstract:
Aim: In this study, we investigated the effects of post-traumatic enriched environment (EE) treatment on behavioral and cognitive disorders and pathological findings in young adulthood in a recurrent mild head trauma (rmHT) model in infancy.
Materials and Methods: In the study, 80 post-natal (PN) 10-day-old Sprague-Dawley rats with a weight of 20-30 g, selected without any gender difference, were used. The subjects were divided into 8 groups with 10 rats in each group: early and late sham (groups 5-6), early and late control (groups 7 and 8), early and late trauma (groups 2 and 4), and early and late treatment groups (groups 1 and 3). While only anesthesia was applied to the sham groups, repetitive trauma was applied to the trauma and treatment groups after anesthesia. The early treatment group was placed in an enriched cage on the PN day 15 after trauma and the late treatment group on the PN day 25. In the trauma and treatment groups, 5 traumas were created with Kane's weight drop model with an interval of 24 hours. The subjects in the early sham, control and trauma groups were sacrificed on the 16th day, and the subjects in the late sham, control, trauma, and treatment groups were sacrificed on the 50th day.
Balance and inclined platform tests were used to evaluate motor function, new object recognition (NOR) test was used to evaluate learning and cognitive function, Morris water maze (MWM) test was used to evaluate learning and memory, and elevated plus maze (EPM) test was used to evaluate behavioral changes and anxiety. Hematoxylin eosin (HE), Nissl and silver staining were used to assess tissue damage in the brain, IBA-1 to show microgliosis, iNOS and arginase-1 (ARG-1) to assess microglia subtypes, phosphorylated-TAU (p-TAU) 181 and 231, amyloid precursor protein (APP) and amyloid beta ( β) to show late cerebral degeneration, glial fibrillary acidic protein (GFAP) and neurotrophic protein S100 B stains were applied for trauma-induced axon damage.
Results: It was observed that repetitive trauma caused deterioration in balance and motor function in the early period, and the impaired functions improved after EE treatment. Similar improvement was also detected in learning and memory tests, and the improvement was more pronounced in the early treatment group (group
v
1) than in the late treatment group (group 3). Stress level was also significantly decreased in the treatment groups, more prominently in the early treatment group.
Silver staining increased in the early and late trauma period and decreased with treatment, being more pronounced after early treatment. Nissl positivity decreased only after early treatment and did not benefit from late treatment.
Immunostaining results showed that rmHT caused a significant increase in β, PP, P-TAU 181, P-TAU 231, IBA-1, ARG-1, iNOS, GFAP, S100B levels, and EE treatment provided a significant reduction in all staining levels except β. β staining was not completely affected by the treatment. iNOS, p-TAU 181 and 231, GFAP and IBA-1 performed better in the early treatment group than the late treatment group, but the differences between two groups were not significant. APP, ARG-1 and S100 B positivity decreased only after early treatment and were not affected by late treatment.
Conclusion: Our study revealed that housing of rats exposed to an infantile recurrent mild head trauma (rmHT) in EE after trauma reduced the behavioral and cognitive disorders and anxiety caused by the trauma in young adulthood, and improved learning performance by increasing exploratory performance. In addition, it was observed that starting treatment earlier improved cognitive functions more.
Keywords: Pediatric recurrent mild head trauma, enriched environment, neurocognitive function, learning tests