Rat modelinde deneysel diffüz aksonal yaralanma ve nörogranin düzeylerinin araştırılması
Evaluation of neurogranin levels in experimental diffuse axonal injury in rat model
Yazar: OZAN BAŞKURT
Danışman: PROF. DR. MEHMET VOLKAN AYDIN ; DOÇ. DR. SEÇKİN AYDIN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Okmeydanı Eğitim. ve Araştırma. Hastanesi / Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Aksonlar = Axons ; Beyin = Brain ; Beyin yaralanmaları = Brain injury ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Nörogranin = Neurogranin ; Sıçanlar = Rats ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaç: Travmatik beyin yaralanması (TBY)'nın en yaygın ve yıkıcı türlerinden biri olan diffüz aksonal yaralanma (DAY), beyaz cevher yollarında aksonlarda gerilmelere yol açan akselerasyon- deselerasyon ve rotasyonel kuvvetlerle meydan gelen bir beyin hasarıdır. Şiddetli kafa travmasından sonra bilinç bozukluğunun ve kalıcı vejetatif durumun ana nedenidir. Nörogranin (Ng), genellikle eksitatör nöronlar tarafından salgılan, sinaptik plastisite ve bilişsel işlevlerde önemli rol oynayan nörona spesifik bir postsinaptik proteindir. Çalışmamızda temel olarak, rat modelinde DAY sonrası beyin omurilik sıvısı (BOS) ve serum Ng düzeylerindeki değişikleri araştırmayı ve kontrol grubu ile karşılaştırmayı amaçladık. Ayrıca, Ng'nin DAY için bir tanısal biyobelirteç olarak uygunluğunu değerlendirdik.

Gereç ve Yöntem: 350-400 gr ağırlığında 12-16 haftalık erkek Wistar albino ratlarda Marmarou tekniği ile deneysel DAY oluşturuldu. Sham grubu, 1. saat, 6. saat, 24. saat ve 72. saat travma gruplarından BOS ve serum örnekleri alınarak ELISA yöntemi ile Ng düzeyleri ölçüldü. Sakrifiye edilmiş rat beyin spesimenlerinde hematoksilen-eozin ve β-amiloid prekürsör protein ile boyama yapılarak DAY değerlendirildi.

Bulgular: DAY rat modelinde hasar sonrası 1. saatte BOS Ng düzeylerinin kontrol grubundan 1,61 kat yüksek olduğu bulundu ve travma sonrası 72. saate kadar BOS Ng düzeylerinin bazal değerlerine düştüğü görüldü. Serum Ng düzeylerinin ise hasar sonrası sadece 24. saatte kontrol grubundan yüksek olduğu tespit edildi ve bu istatistiksel olarak da anlamlı bulundu (p = 0.016). Travma sonrası erken (1. saat), orta (6. saat) ve geç (72. saat) dönemde bakılan serum Ng düzeylerinin kontrol grubundan daha düşük olduğu görüldü.

Sonuç: DAY sonrası 1. saat BOS Ng ve 24. saat serum Ng düzeylerinin sham grubuna göre anlamlı olarak yüksek olması, Ng'nin DAY erken tanısında bir biyobelirteç olarak kullanılabileceğini işaret etmektedir.

Abstract:
Objectives: Diffuse axonal injury (DAI), one of the most common and destructive types of traumatic brain injury (TBI), is caused by acceleration-deceleration and rotational forces that cause shear stress in the axons in the white matter tracts. It is the main cause of impaired consciousness and persistent vegetative state after severe head injury. Neurogranin (Ng) is a neuron-specific postsynaptic protein that is usually secreted by excitatory neurons and plays an important role in synaptic plasticity and cognitive functions. In our study, we aimed to investigate the changes in cerebrospinal fluid (CSF) and serum Ng levels after DAI in the rat model and compare it with the control group. Also, the relevance of Ng as a diagnostic biomarker for DAI was evaluated.

Materials and Methods: Experimental DAI was induced with the Marmarou's technique in male Wistar albino rats aged 12-16 weeks and weighing 350-400 g. CSF and serum samples from the sham group, 1st hour, 6th hour, 24th hour and 72nd hour trauma groups wew measured by ELISA method. DAI was evaluated by staining with hematoxylin- eosin and β-amyloid precursor protein in the sacrificed rat brain specimens.

Results: In the DAI rat model, it was found that CSF Ng levels at the 1st hour after injury were 1.61 times higher than the control group and it was observed that CSF Ng levels decreased to baseline values until 72 hours after trauma. Serum Ng levels were found to be higher than the control group only at the 24th hour after injury and this was statistically significant (p = 0.016). Serum Ng levels measured in the 1st hour, 6th hour and 72nd hour after DAI were found to be lower than the control group.

Conclusion: A statistically significant increase in 1st hour CSF Ng and 24th hour serum Ng levels compared to the sham group after DAI indicates that Ng can be used as a biomarker in the early diagnosis of DAI.