Deneysel kafa travması modelinde intraventriküler antisens 
oligonükleotid injeksiyonu ile aquaporin-4'ün baskılanmasının 
beyin ödemi üzerine etkisi
Aquaporin-4 (aqp4) plays an important role in the regulation of water balance in the brainin this study, inhibition of AqP4 synthesis and decrease in brain edema following intraventricular injection of antisense oligonucleotide after focal cortical contusioninjury in mice are investigated.
Yazar: MEHDİ TOHİDİ
Danışman: DOÇ. DR. MELİKE MUT AŞKUN
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroşirürji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Akuaporin 4 = Aquaporin 4 ; Beyin ödemi = Brain edema ; Kafa yaralanmaları = Head injuries ; Oligonükleotidler = Oligonucleotides ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaç: Aquaporin-4 (AQP4) beyin su dengesinin düzenlenmesinde önemli bir rol
oynamaktadır. Bu çalışmada, farelerde fokal kortikal kontüzyon yaralanma sonrası
intraventriküler yolla antisens oligonükleotid injeksiyonu ile AQP4 baskılanması ve beyin
ödemini azaltıcı etkisi incelenmiştir.
Metot: 12 haftalık, 20-25 gr ağırlığında dişi Swiss albino farelerin pariyetal korteksine
kraniektomi sonrası, 70 cm yükseklikten 35 gram künt uçlu ağırlık serbest düşürme metodu ile
fokal kortikal kontüzyon modeli oluşturulmuştur. Sham grubunda farelere kraniektomi
yapılıp; travma uygulanmamıştır (5 denek). Kontrol grubunda kraniektomi yapıldıktan sonra,
intraserebroventriküler (i.s.v.) yolla 2?l Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) verilip,
hemen sonrasında, kraniektomi yapılmış olan kafa bölgesine ağırlık düşürülmüştür (6 denek).
Aquaporin-4 için hazırlanan 2?l DMEM içerisinde çözülmüş 1 nM konsantrasyondaki
oligonukleotid antisens i.s.v. yolla travmanın 0. dakikasında ve 4. saatte uygulanmıştır (6'şar
adet denek). Tüm deney gruplarında bulunan hayvanlara travmanın 24'üncü saatinde MRG
çekilip ardından sakrifiye edilmişlerdir. Farelerin beyin yüzde su miktarı, yaş ve kuru
ağırlıkları karşılaştırılması ile hesaplanmıştır.
Bulgular: Sham grubunda ortalama beyin su içeriği % 77.75 iken, kontrol travma
grubunda bu değer % 79.87 olarak ölçülmüştür. İki grup arasındaki fark istatistiksel açıdan
anlamlıdır (p=0.017). Sıfırıncı dakika AQP-4 antisens tedavi grubunda beyin su içeriği
%78.81 olarak ölçülmüş olup, kontrol travma grubundan anlamlı olarak düşük bulunmuştur
(p=0.026). Dördüncü saat AQP-4 antisens tedavi grubunda ise beyin su içeriği %79.11 olarak
hesaplanmış olup kontrol travma grubu ile aradaki fark istatistiksel açıdan anlamlı
bulunmamıştır (p=0.39). MR görüntülemelerinden elde edilen bulgular da sıfırıncı dakika
tedavi grubunda ödemin anlamlı şekilde azaldığını göstermiştir. Ancak dördüncü saat tedavi
grubundaki MR sonuçları, kontrol travma grubun sonuçları ile kıyaslanınca, anlamlı bir fark
bulunamamıştır.
Sonuç: Bu çalışmadan elde edilen veriler, AQP-4 antisens oligonükleotid tedavisinin
diffüz travmatik beyin yaralanması sonrası erken dönemde uygulandığında, beyin ödeminde
anlamlı azalmaya yol açtığını göstermektedir.

Anahtar kelimeler: aquaporin-4, beyin ödemi, kafa travması, antisens oligonükleotid

Abstract:
Objective: Aquaporin-4 (AQP4) plays an important role in the regulation of water
balance in the brain. In this study, inhibition of AQP4 synthesis and decrease in brain edema
following intraventricular injection of antisense oligonucleotide after focal cortical contusion
injury in mice are investigated.
Methods: 12-week, female Swiss albino mice of 20-25 g weight, were used to create
focal cortical contusion model by the weight drop method (35 grams blunt weight, 70 cm
height) onto parietal cortex after craniectomy. In the sham group, only craniectomy was
performed (no trauma) (5 animals). In the control group, weight was dropped onto parietal
cortex immediately after 2?l Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) was injected
intracerebroventricularly (i.c.v.) following craniectomy (6 animals). 1 nM of aquaporin-4
antisense oligonucleotide was dissolved in 2?l DMEM and injected via intracerebroventricular
(i.c.v) route immediately before trauma (minute 0) and at 4 hours after trauma (6 animals per
group). All animals underwent MR imaging and were sacrificed at 24 hours after trauma.
Percent brain water content was determined using the wet/dry weight method.
Results: In the sham group, the average percent brain water content was 77.75%, while
it was 79.87% in the control trauma group. The difference between two groups was
statistically significant (p=0.017). In the zero-minute AQP-4 antisense therapy group, average
brain water content was 78.81% and significantly reduced in comparison to the control trauma
group (p=0.026). In the fourth-hour AQP-4 antisense therapy group, the average brain water
content was 79.11%, and the difference between this group and the control trauma group was
not statistically significant (p=0.39). MR imaging findings also showed significant reduction
in brain edema in the zero-minute treatment group. However, the results of the fourth-hour
treatment group, when compared with the control trauma group, did not show a significant
difference.

Keywords: aquaporin-4, brain edema, head trauma, antisense oligonucleotide