Farklı derecelerdeki siyatik sinir hasarının sıçan dorsal kök gangliyonundaki primer duyusal nöron ve satellit hücrelerine etkisinin araştırılması
Investigation the effect of different degrees of sciatic nerve injuries on primary sensory neuron and satellite cells in rat dorsal root ganglion
Yazar: BURCU DELİBAŞ
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN KAPLAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Ganglion = Ganglia ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Nöronlar = Neurons ; Periferik sinir hasarları = Peripheral nerve injuries ; Siyatik sinir = Sciatic nerve ; Stereoloji = Stereology ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Periferik sinir hasarları, hasarlı aksonların hücre gövdelerinin yerleştiği dorsal kök gangliyonlarında, önemli fizyolojik ve morfolojik değişikliklere yol açabilir. Gangliyonlardaki duyusal nöronlar ve onları çevreleyen satellit hücreleri değişen şartlara uyum sağlamak ve hasara yanıt vermek için plastisite gösterirler. Dokudaki satellit hücreleri, sinir yaralanmalarından sonra fagositik özellik kazanarak dejenere nöronların ortamdan kaldırılmasında makrofajlarla birlikte görev yaparlar. Ortaya çıkan bu yapısal ve fonksiyonel değişiklikler tüm hasar tiplerinde aynı şekilde gerçekleşmez. Hasar tipine göre değişen hücresel yanıtın anlaşılması, doku iyileşmesi sürecinde uygulanacak tedavi yöntemlerinin belirlenmesi açısından önem arz etmektedir.
Sunulan projede, sıçanlarda farklı derecelerde uygulanan siyatik sinir hasarlarından 30 gün sonra, dorsal kök gangliyonundaki duyusal nöronlar ve satellit hücrelerinin yanı sıra; siyatik sinirdeki miyelinli aksonlar, stereolojik yöntemler kullanılarak değerlendirilmiştir. Bununla beraber, elektron mikroskobik, immünohistokimyasal ve davranış testleri kullanılarak ince yapısal ve fonksiyonel değişimler de incelenmiştir.
Stereolojik değerlendirmeler sonucunda, duyusal nöron sayısı bakımından gruplar arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir (p>0,05). Kesilme ve ezilme hasarı gruplarına ait duyusal nöron hacimlerinde, sham grubuna göre önemli derecede bir azalma tespit edilmiştir (p<0,05). Siyatik sinir analizleri, 2D parçalama ve nükleatör teknikleri kullanılarak hasarın proksimal, hasar ve distal kısımlarında yapılmıştır. Sinirin proksimal kısmındaki miyelinli akson sayısı değerlendirildiğinde, bası ve kesilme hasarı gruplarında sham grubuna göre anlamlı bir artış tespit edilmiştir (p<0,05). Distal kısımda ise bası ve kesilme hasarı gruplarında sham grubuna kıyasla anlamlı derecede azalma gözlenmiştir (p<0,05). Bunun yanı sıra miyelin kılıf kalınlığı ve akson alanı parametreleri de değerlendirilmiştir. DKG'de aktif kaspaz-3 antikoru kullanılarak yapılan immününohistokimyasal boyamalar sonucunda, hasarlı gruplardaki immünpozitifliğin sham grubuna göre arttığı tespit edilmesine karşın; hasarın derecesi açısından gruplar arasında bir fark görülmemiştir. Ayrıca, tüm hasar tiplerinde gangliyon dokularında makrofaj yoğunluğunda artma gözlenmiştir. Diğer hasar tiplerinden farklı olarak kesilme hasarının uygulandığı grupta, duyusal nöron gövdelerinde kromatoliz yanıtının önemli derecede tetiklendiği tespit edilmiştir. Ezilme tipi hasar sonrasında görülen kollateral filizlenme ve duyusal nöronların perikaryonlarında gözlenen organel yoğunluğu, bu hasar tipinde diğer hasar tiplerine oranla daha aktif bir rejenerasyon sürecinin yürütüldüğünü düşündürmektedir.

Abstract:
Peripheral nerve injuries, lead to significant changes in the dorsal root ganglia where the cell bodies of the injured axons are located. The sensory neurons and the surrounding satellite cells gain plasticity to adapt to changing conditions and respond to injury. Satellite cells acquire phagocytic properties and act together with macrophages in the elimination of degenerated neurons. These resulting structural and functional alterations do not occur in the same way in all injury types. Understanding the cellular response, which varies according to the changing types of injury, is important in terms of determining the right treatment method to be applied.
In the presented study, sensory neurons and satellite cells in the dorsal root ganglion were evaluated together with myelinated axons in the sciatic nerve after applying different degrees of sciatic nerve injuries to rats. All evaluations were performed using stereological techniques after a 30-day waiting period. In addition, ultra-structural and functional changes were investigated using electron microscopic, immunohistochemical and behavioral tests.
As a result of stereological evaluations, no significant difference was observed between the groups regarding the number of sensory neurons (p>0.05). There was a significant decrease in sensory neuron volumes of the transection and crush injury groups compared to the sham group (p<0.05). Sciatic nerve evaluations were performed on the proximal, injured, and distal parts of the injury using 2D fractionator and nucleator methods. When the number of myelinated axons in the proximal part of the nerve was evaluated, a significant increase was found in the compression and transection injury groups compared to the sham group (p<0.05). In the distal part, a significant decrease was observed in the compression and transection injury groups compared to the sham group (p<0,05). In addition, myelin sheath thickness and axon area parameters were also evaluated. As a result of immunohistochemical staining using the active caspase-3 antibody in DRG, it was determined that the immunopositivity of the damaged groups increased compared to the sham group, but there was no difference between the groups in terms of the degree of injury. An increase in macrophage density was observed in all types of injury. Different from other injury types, it was determined that the chromatolysis response was significantly triggered in the sensory neuron bodies of the transection group. Collateral sprouting and organelle density observed in the perikaryon of sensory neurons after crush-type injury, indicate a more active regeneration process in this injury type compared to other injuries.