Rat modelinde iskemi reperfüzyon hasarı üzerine trans-cinnamaldehyde'nin etkileri ve ekstraselüler matriks proteini laminin ile ilişkisi
The effects of trans-cinnamaldehyde on ischemic reperfusion injury in rat model and relation to extracellular matrix protein laminin
Yazar: ESRA PEKOĞLU
Danışman: PROF. DR. BELGİN BÜYÜKAKILLI
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Ekstrasellüler matriks = Extracellular matrix ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kaslar = Muscles ; Laminin = Laminin ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Sinnamaldehit = Cinnamaldehyde ; Sıçanlar = Rats ; Tarçın = Cinnamon ; İskemi = Ischemia

Özet:
İskemi-reperfüzyon (İ-R) hasarı trombolitik tedavi, organ nakli, koroner anjioplasti, kardiyopulmoner bypass, damar yaralanmalı kırıklar, kompartman sendromu ve turnike süresinin uzadığı çeşitli tıbbi ve cerrahi girişimler sırasında görülen ciddi bir sorundur. Yapılan çalışmalarda alt ekstremite İ-R hasarı sonucu iskelet kası fonksiyonunun bozulduğu bildirilmiştir. Fonksiyon kaybının geri dönüşümü için kullanılan tedavi yöntemlerine ilişkin çalışmalar yetersizdir. Bu amaçla bu çalışmada İ-R hasarı sonrası sıçan EDL kasında meydana gelebilecek bozulmalar üzerine Cinnamon (tarçın) bitkisinin yapısındaki uçucu bir yağ olan trans-cinnamaldehyde'nin (TCA) koruyucu etkileri olup olmadığı araştırıldı. Çalışmamızda 200-250 g ağırlığında 24 adet Sprague-Dawley sıçan kullanıldı. Deneyler her grupta 8 sıçan olacak şekilde 3 grup (1. Kontrol grubu, 2. İ-R+SF grubu, 3. İ-R+TCA grubu) halinde yürütüldü. İskemiden 24 saat önce 8 saatte bir 3 kez oral yolla,  2. gruptaki sıçanlara serum fizyolojik çözeltisi, 3. gruptaki sıçanlara ise TCA çözeltisi verildi. 24 saatin sonunda 2. ve 3. gruptaki sıçanlara turnike yöntemiyle oluşturulan 3 saat iskeminin ardından 5 saat reperfüzyon sağlandı. Daha sonra elektrobiyofiziksel yöntemler kullanılarak bütün gruplardaki sıçan EDL kaslarının mekanik ve elektriksel aktivitesi ölçüldü. Buna ek olarak serum ve kas dokusunda malondialdehit ve miyeloperoksidaz düzeyleri ile katalaz aktivitesi saptanırken, EDL kası yapısında meydana gelen ultrastrüktürel değişimler ve ekstraselüler matriks proteini olan laminin düzeylerine bakıldı. Yapılan elektrobiyofiziksel kayıtların analizi sonucu kasta elektriksel ve mekanik aktivitede azalma oluştuğu, bunun da serbest radikal ve nötrofildeki artışa ve laminindeki azalmaya bağlı olduğu bulunmuştur. Yapılan ultrastrüktürel incelemelerde diğer bulgulara paralel olarak İ-R uygulanan kas hücrelerinde SR sisternalarında genişleme ile miyofibrillerde yer yer incelmeler ve ayrılmalar olduğu gözlendi. TCA'nın ise İ-R sonucu meydana gelen bozulmaları tedavi ettiği saptandı. Sonuç olarak İ-R uygulanmış sıçanlarda kas fonksiyonunda ciddi bozulmalar oluştuğu, bunun serbest radikal ve nötrofil artışına ve laminin miktarındaki azalmaya bağlı olabileceği, tedavi amaçlı kullanılan TCA'nın ise antioksidan, antiinflamatuvar ve nöroprotektif etkileri ile kas lifleri üzerinde koruyucu etki oluşturabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: İskemi-reperfüzyon, EDL kası, Trans-cinnamaldehyde, Laminin, Sıçan.

Abstract:
Ischemia-reperfusion (I-R) injury is a serious problem seen during various medical and surgical interventions with thrombolytic therapy, organ transplantation, coronary angioplasty, cardiopulmonary bypass, vascular injuries, compartment syndrome and prolonged tourniquet. Studies have reported that skeletal muscle function is impaired due to lower extremity I-R injury. Studies on treatment methods used for the recovery of loss of function are insufficient. For this purpose, we investigated the protective effects of trans-cinnamaldehyde (TCA), a volatile oil in the structure of cinnamon, on the impairment that may occur in rat EDL after I-R injury in this study. Twenty-four Sprague-Dawley rats weighing 200-250 g were used in our study. The experiments were carried out in 3 groups (1. Control group, 2. I-R+SF group, 3. I-R+TCA group) as 8 rats in each group. Except for the rats in the control group, saline was administered orally to rats in group 2, TCA solution in rats in group 3, orally 3 times in 8 hours 24 hours before ischemia. At the end of 24 hours, the rats in the 2nd and 3rd groups were given 3 hours of ischemia by tourniquet and then 5 hours of reperfusion. Then, the mechanical and electrical activity of rat EDL muscles in all groups was measured using electrobiophysical methods. In addition, malondialdehyde and myeloperoxidase levels and catalase activity were detected in serum and muscle, and the ultrastructural changes of EDL structure and laminin levels of extracellular matrix protein were evaluated. Analysis of the electrobiophysical recordings made revealed that the intentional reduction of electrical and mechanical activity was found to be due to increased in free radical and neutrophil and decreased in laminin. In the ultrastructural examinations, it was observed that, in parallel with other findings, the muscle cells treated with I-R dilated and partially separated in the myofibrils with the expansion of the SR cisternae. TCA has been found to cure the distortions caused by I-R. As a result, it was concluded that severe impairment of muscle function in I-R treated rats, which may be due to increase of free radical and neutrophil and decreased amount of laminin, TCA, which is used for therapeutic purposes, is thought to have a protective effect on muscle fibers with antioxidant, antiinflamatory and neuroprotective effect. 
 
Keywords: Ischemia-reperfusion, EDL muscle, Trans-cinnamaldehyde, Laminin, Rat.