Beyin beyaz cevher hasarı modelinde maternal pentoksifillin tedavisinin etkinliği
The effect of maternal pentoxifylline treatment on model of brain white matter injury
Yazar: MUSTAFA DİLEK
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH KUMRAL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Neonatoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Bebekler = Infant ; Beyaz cevher = White matter ; Beyin = Brain ; Beyin hastalıkları = Brain diseases ; Pentoksifilin = Pentoxifylline ; Tedavi = Treatment

Özet:
Periventriküler lökomalazi (PVL) prematüre bebeklerde beyin hasarının ve kronik nörolojik morbiditenin en sık nedenidir. Günümüzde PVL'nin önlenmesi ve tedavisine yönelik spesifik bir tedavi yöntemi bulunmamaktadır. Patogenezinde iskemi/reperfüzyon, serbest radikal oluşumu, glutamat gibi nörotransmitterlere bağlı eksitotoksite, serebral kan akımı regülasyonunun bozulması, annede veya fetustaki infeksiyon ve inflamatuar mekanizmalar suçlanmaktadır. Pentoksifilin (PTX) temel olarak IL-6, TNF-?, INF-? gibi proinflamatuar sitokin artışını baskılayan bir fosfodiesteraz inhibitörüdür. Erişkin ve çocukluk yaş gruplarında infeksiyöz, inflamatuar ve vasküler hastalıklarda kullanılmaktadır. Bu araştırmada gelişmekte olan sıçan beyninde lipopolisakkarit (LPS) ile oluşturulmuş beyin beyaz cevher (BBC) hasarı modelinde PTX'nin etkinliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Gebe wistar suşu sıçanlarda gebeliğin 18. ve 19. gününde LPS (500 mikrogram/kg intraperitoneal) uygulaması ile BBC hasarı modeli oluşturulmuştur. Kontrol grubuna aynı hacimde serum fizyolojik enjekte edilmiştir. PTX 60 mg/kg (Trental ampul 300 mg/15cc) gebeliğin 18., 19. ve 20. gününde intraperitoneal yolla uygulanmıştır. LPS, LPS+PTX ve kontrol grubu olarak 3 çalışma grubu oluşturulmuştur. Yavru ratlar 7 günlük olduğunda sakrifiye edilerek myelin-basic-protein, tunel, kaspaz-3 ile immün-histokimyasal olarak boyanmıştır. LPS uygulaması ile apopitozisin arttığı, miyelinizasyonun azaldığı saptanmıştır. PTX tedavisinin ise apopitozisi ve hipomiyelinizasyonu azalttığı gözlenmiştir. PTX tedavisinin LPS ile oluşturulan BBC hasarında nöronal apopitozise ve hipomiyelinizasyona karşı koruyucu etkisinin olduğu immün histokimyasal olarak gösterilmiştir. Ancak bu etkinin hangi yollar ile gerçekleştiğini aydınlatacak yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Periventricular leukomalacia, specifically characterized as white matter injury, that neonates is strongly associated with the damage of pre-myelinating oligodendrocytes. No specific therapy for PVL is presently available, because the pathogenesis is not well understood. The pathogenesis of PVL is complex and likely involves ischemia/reperfusion, free radical formation, excitotoxicity by glutamate, impaired regulation of cerebral blood flow, a procoagulant state, and inflammatory mechanisms associated with maternal and/or fetal infection. Recent studies have shown that administration of lipopolysaccharide (LPS) to pregnant rats causes white matter injury (WMI). Pentoxyfilline (PTX) is a phosphodiesterase inhibitor, supresses pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-?, interleukin-6, and interferon-?, has been used in a range of infectious, vascular, and inflammatory conditions in adults and children. PTX is also an anti-coagulant factor with anti-inflammatory, anti-apoptotic, anti-oxidant, and cytoprotective activities. Using an established animal model of human PVL we investigated whether PTX could reduce endotoxin-induced WMI in the developing rat brain. LPS (500 microg/kg) suspension was administered intraperitoneally to pregnant rats at 18 and 19 days of gestation. PTX (60 mg/kg) was administered intraperitoneally to pregnant rats at 18,19 and 20 days of gestation. The control group was treated with pyrogen-free saline. Rats were divided into three groups: control group, LPS-treated group, LPS+PTX-treated group. Rats were kept alive till 7th days. Using immunohistochemistry techniques, we investigated the effects of maternal administration of LPS on myelin basic protein (MBP) staining, as a marker of myelination in the periventricular area in the neonatal rat brain. MBP staining was significantly less and weaker in the brains of the LPS-treated group as compared with the PTX-treated group. PTX treatment significantly reduced the number of apoptotic cells in the periventricular white matter shown on tunel and caspase-3.In conclusion, this is the first study indicating that PTX may provide protection against an LPS-induced inflammatory response and WMI in the developing rat brain. In addition, our results support the possible use of PTX treatment in pregnant women with maternal or placental infection to minimize the risk of PVL and cerebral palsy.