Dört-damar oklüzyon iskemi modelinin uygulandığı sıçanlarda eritropoietinin nöroprotektif etkilerinin davranışsal ve biyokimyasal olarak incelenmesi

Abstract

Eritropoietin (Epo), peptid yapıda diyaliz hastalarında anemi tedavisinde kullanılmakta olan bir ilaçtır ve günümüzde yeni çalışmalar nöroprotektif etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada, 4-damar oklüzyon (4-VO) iskemisi, vertebral damarların kalıcı koterizasyonu ile birlikte ana karotis arterlerin bilateral olarak 10 dakika süre ile 60 dakika aralıklarla iki kez klemplenmesiyle iskemi oluşturulmuştur. Çalışma 4 grup içermektedir: 1. sham, 2. serum fizyolojik uygulanan 4-VO, 3. 4- VO'dan 1 saat sonra Epo (20U/kg i.p.) uygulanan, Epo-1 ve 4. 4-VO'dan 6 saat sonra Epo (20U/kg i.p.) uygulanan, Epo-6. Çalışma sonunda sıçanlar dekapite edilmiştir. Hipokampusdeki, malondialdehid (MDA) düzeyi tiobarbitürik asit yöntemiyle ölçülmüş ve nöronal hücreler sayılmıştır. Sonuçlar, 4-VO'nun doğru seçimleri (DS) azaltıp (p<0.0001), yanlış seçimleri (YS) arttırdığını (p<0.001) göstermiştir. Buna karşılık, Epo-1 ve Epo-6 DS'yi arttırırken (sırasıyla p<0.0001 ve p<0.02) YS'yi p<0.01 düzeyine düşürmüştür. Epo-1 ve Epo-6'nın DS ve YS üzerine olan etkileri arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Hipokampus dokusunda ortalama MDA seviyeleri, sham grubunda 31.77±2.05 nmol/g doku düzeyinde olmuştur. 4-VO, MDA'yı 56.70±2.49 nmol/g değerlerine artırmıştır (p<0.0001). Epo-1 ve Epo-6 ise MDA'yı sırasıyla 35.94±2.55 nmol/g (p<0.0001) ve 47.18±2.54 nmol/g'a (p<0.01) azaltmıştır. Ayrıca Epo-1'in MDA düzeyini azaltıcı etkisinin Epo-6'ya göre daha belirgin olduğu anlaşılmıştır (p<0.006). Sham sıçanlarda, CA1'de 126.13±4.25 nöron sayıldı. 4-VO, bu sayıyı 84.28±3.95'e düşürdü (p<0.003). Epo-1 (p<0.0001) ve Epo-6 (p<0.02) bu sayıyı 4- VO grubunda sırasıyla 121.00±3.94 ve 109.94±4.05 değerlerine yükseltti. Öte yandan, sham sıçanlarda CA3'te 80.27±3.96 nöron sayıldı. 4-VO, nöron sayısını 56.67±2.94'e düşürdü (p<0.02). Epo-1 (p<0.03) ve Epo-6 (p<0.0008) bu sayıyı sırasıyla 67.37±4.12 ve 64.00±2.45'e yükseltti. Hücre sayısı üzerine etkileri açısından Epo-1 ile Epo-6 arasında belirgin bir fark gözlenmedi. Sonuç olarak tekrarlanmış 4-VO MDA'yı yükseltmiş, CA1 ve CA3'teki nöron sayısını azaltmış ve belleği bozmuştur. Epo-1 ve Epo-6, yükselen MDA'yı azaltmış, hipokampusdeki nöronları arttırmış ve belleği düzeltmiştir. Bununla birlikte, Epo-1'in MDA üzerindeki etkisi, Epo-6 ile karşılaştırıldığında daha yüksek olmuştur.

Erythropoietin (Epo) is a peptide derivative being used in treatment of anemia in dialysis patients. Plethora of new studies revealed the neuroprotective activity of Epo. In this study, 4-vessel occlusion (4-VO) ischemia was induced by cauterization of the vertebral arteries and bilaterally occluding the carotid arteries for 10 min repeated after 60 min. The study included four groups: 1. sham, 2. 4-VO received saline, control, 3. 4-VO received Epo (20 U/kg i.p.) after one h, Epo-1, and 4. 4-VO received Epo (20 U/kg i.p.) after 6 h, Epo-6. The rats were decapitated at the end of the experiments. The level of malondialdehyde (MDA) was measured by thiobarbituric acid method. The neuronal cell numbers were counted in hippocampus. The results showed that 4-VO decreased correct choices, CC (p<0.0001), whereas increased error choices, EC (p<0.001). Epo-1 and Epo-6 increased CC (p<0.0001 and p<0.02 respectively), whereas decreased EC at p<0.01 level. No significant difference was detected between Epo-1 and Epo-6 for their effects on CC and EC. The level of MDA detected in hippocampus of sham rats was 31.77±2.05 nmol/g tissue. 4-VO increased MDA to 56.70±2.49 nmol/g (p<0.0001). Epo-1 and Epo-6 decreased MDA to 35.94±2.55 nmol/g (p<0.0001) and 47.18±2.54 nmol/g (p<0.01) respectively. The effect of Epo-1 on MDA was greater than Epo-6 (p<0.006). In CA1, 126.13±4.25 neurons were counted in sham rats. 4-VO decreased (p<0.003) the cell number to 84.28±3.95. Epo-1 and Epo-6 increased the number to 121.00±3.94 (p<0.0001) and 109.94±4.05 (p<0.02) respectively in 4-VO group. On the other hand, 80.27±3.96 neurons were counted in CA3 of sham rats. The neurons were decreased to 56.67±2.94 (p<0.02) in 4-VO rats. Epo-1 and Epo-6 increased the number to 67.37±4.12 (p<0.03) and 64.00±2.45 (p<0.0008) respectively. No significant difference was detected between Epo-1 and Epo-6 with regard to their effects on cell number. In conclusion, repeated 4-VO increased MDA, decreased neuronal number in CA1 and CA3 and impaired memory. Epo-1 and Epo-6 lowered the increased MDA, increased the neurons in hippocampus and improved memory. However, the effect of Epo-1 on MDA was greater than Epo-6.