Deneysel travmatik beyin hasarında melatoninin nöroprotektif etkinliğinin kaspaz bağımlı apoptotik sinyal yolakları yönünden incelenmesi

Amaç: Bu çalışmada travmatik beyin hasarı (TBH) oluşturulan ratlarda melatonin nöroprotektif etkisi kaspaz bağımlı apoptotik sinyal yolakları açısından incelenmiştir. Gereçler ve yöntem: Dicle Üniversitesi Sağlık Bilimleri Uygulama Araştırma Merkezinden temin edilen 21 adet fare 3 gruba (Kontrol, Travma,Travma+Melatonin) ayrıldı. Kontrol grubundaki hayvanlar deney süresince herhangi bir uygulamaya tabi tutulmayarak deney sonunda sakrifiye edilerek beyin dokuları toplandı. Travma ve Travma + melatonin grupları genel anestezi altına alındı ve hazırlanan büret standı ve boru düzeneği vasıtasıyla 80 cm yükseklikten 30 gr ağırlık hayvanların frontal loblarına gelecek düzeyde serbest düşüş ile deneysel TBH modeli oluşturuldu. Travma modeli oluşturulan hayvanlara 30 dk sonra intraperitoneal yolla 10 mg/kg melatonin injeksiyonu yapıldı ve enjeksiyondan 1 saat sonra hayvanlar dekapitasyon ile sakrifiye edilerek kan ve beyin dokuları alındı. Toplanan beyin örnekleri %10'luk tamponlanmış formalin solüsyonu içerisinde fikse edildi ve rutin histolojik takibe tabi duduldu. Parafine gömülen dokulardan alınan 5 µm kalınlığındaki kesitler Hematoksilen & Eozin (H&E), Luxol Fast Blue ile rutin histopatolojik değerlendirme amacıyla boyandı. Ayrıca beyin dokularından alınan seri kesit örneklerine Bax, Bcl-2, Kaspaz-3 ve Kaspaz-9 immunohistokimya uygulanarak apaoptotik proteinlerin ekspresyon düzeyleri incelendi.İstatistik analizde, Kruskal Wallis Medyan Testi kullanıldı. İkili karşılaştıramalarda Mann-Whitney U testi kullanıldı. Bulgular Kontrol grubunda serebral nöronların, nörogliaların ve büyük bir kısmı miyelinli olan sinir liflerinin normal görüntüde olduğu izlendi. Travma ve Travma + melatonin gruplarında travmaya bağlı korteks bölgesinde beyin doku kaybı açıkça gözlendi. Miyelin boyaması yapılan örneklerde kontrol grubunda miyelinli sinir liflerinin ak maddede büyük bir alan kapladığı izlenirken travma grubunda daha soluk boyanan durum demiyalinasyonu göstermekteydi. travma + melatonin grubunda ise hem soluk boyanan hem de miyelinli sinir liflerinin gözlendiği koyu boyama alanlarının varlığı tespit edildi ve demiyelinasyonun travma grubuna göre azaldığı tespit edildi. İmmunohistokimya boyaması yapılan örneklerde kontrol grubunda Bax dağılım oranının %27,12±1,83 olduğu bunun travma grubunda anlamlı şekilde arttığı ve %47,79±8,86'lık bir oran oluşturduğu, melatonin tedavisi uygulanan grupta ise Bax immunopozitivifliğinin %34,81±6,20'lik bir oran elde ettiği ve her iki grubun arasında bir yer aldığı tespit edildi. Bcl-2 immunohistokimya analizi sonucunda kontrol kesitlerinde dokuların %4,00±0,18'lik oranda pozitifliğin varlığı izlendi. Bu oranın travma grubunda %6,50±,13'e yükseldiği ve travma+melatonin grubunda ise artışın her iki gruptanda anlamlı derecede farklı olarak %7,91±2,17'ye yükseldi. Kaspaz-3 immunohistokimya analizlerimizin sonucunda kontrol grubunda dokuların %1,60±0,08'lik kısmında immunopozitivitenin varlığı izlendi. Travma grubunda bu oranın %3,51±0,74'lük orana yükselerek anlamlı şekilde artış gösterdiği, travma + melatonin grubunda ise %1,60±0,08'lik oran elde edilerek kontrol grubuna benzer immunpozitifliğin varlığı tespit edildi. Kaspaz-9 immunpozitivite değerlendirmesi yaptığımız analizlerde kontrol grubunda %1,50±0,09'luk oranın varlığı görüldü. Buna karşın travma grubunda immunopozitivitenin %3,12±0,49'a anlamlı şekilde arttığı, travma + melatonin grubunda ise bu immunpozitivite oranının %1,60±0,06 olduğu ve kontrol grubu ile benzer olduğu tespit edildi. Sonuç Çalışmamız sonucunda travmatik beyin hasarının hem iç hem de dış apoptozis ile ilişkili proteinlerin ekspresyon düzeyinde artışa neden olarak nörodejenerasyonu tetiklediği tespit edildi. Uygulamış olduğumuz 10 mg/kg'lık melatonin dozunun planlanan deney hayvan modelinde TBH kaynaklı apoptotik protein ekspresyon düzeylerini ve demiyelinasyonu hafiflettiği, ayrıca anti-apoptotik protein ekspresyonunu tetiklediği sonucuna ulaşıldı Anahtar kelimeler: Travmatik beyin hasarı, Melatonin, Apoptozis, Nörodejenerasyon, Fare