Geçici Ön Beyin İskemisinin Gerbillerde Geçici Reseptör Potansiyeli Vanilloid Tip 1 ve 4 Yoluyla Terapötik Nörokoruma Uyguladıktan Sonra Okskarbazepinin Neden Olduğu Hipotermi Bölüm 2

2.5. TRPV1 ve TRPV4 İmmünoreaktivitesi

Tüm grupların CA1 bölgelerindeki TRPV1 ve TRPV4 immünreaktivitesindeki değişiklikler immünohistokimya ile araştırıldı (Şekil 5 ve 6).

Bağışıklık dokuları vücudun yabancı patojenlere karşı ana savunmasıdır ve aynı zamanda hafızamızı geliştirmek gibi önemli bir role de sahiptirler.

Çalışmalar, bağışıklık dokularının beyindeki sinir hücrelerini ve nörotransmiterleri aktive ederek vücudun hafızasını geliştirebildiğini göstermiştir. Bağışıklık faktörleri beyinde serbest bırakıldığında, vücudun hafızayı ve duyguyu kontrol eden iki bölgesi olan hipokampus ve prefrontal korteksi aktive ederler. Bu alanların uyarılması bilgiyi daha iyi hatırlamamızı ve işlememizi sağlar.

Ayrıca bağışıklık dokuları inflamasyonu azaltarak ve kronik stresin beyin üzerindeki olumsuz etkilerini azaltarak hafıza üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabilir. Bu etki özellikle bağışıklık sistemindeki düşüşün yaygın bir olgu haline geldiği yaşlılarda belirgindir, dolayısıyla bağışıklık sisteminin daha yüksek seviyeleri bu bağlamda önemli bir rol oynar.

Bu nedenle sağlığımız ve bilişsel işlevimiz üzerinde olumlu etkisi olacak bağışıklık sistemimizi sağlıklı tutmaya çalışmalıyız. Dengeli beslenmek, orta derecede egzersiz yapmak ve sosyal olarak bağlantıda kalmak, bağışıklığı korumanın iyi yollarıdır. Ayrıca olumlu bir tutum benimsemeli ve iyimser bir ruh halini sürdürmeliyiz ki bu aynı zamanda bağışıklık tepkimizi iyileştirmeye de yardımcı olur.

Kısaca bağışıklık dokusu ile hafıza arasında yakın bir ilişki vardır. Kişisel sağlığımızı, fiziksel ve zihinsel gelişimimizi teşvik etmek için bağışıklık sistemini korumak için elimizden geleni yapmalıyız. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche, antioksidan, antiinflamatuar ve yaşlanma karşıtı etkilere sahip olduğundan hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir, bu da beyindeki oksidasyonu ve inflamatuar reaksiyonları azaltmaya yardımcı olabilir, böylece vücudun sağlığını koruyabilir. sinir sistemi. Ek olarak Cistanche, sinir hücrelerinin büyümesini ve onarımını da destekleyerek sinir ağlarının bağlantısını ve işlevini geliştirebilir. Bu etkiler hafızayı, öğrenme yeteneğini ve düşünme hızını geliştirmeye yardımcı olabilir ve ayrıca bilişsel işlev bozukluklarının ve nörodejeneratif hastalıkların ortaya çıkmasını önleyebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

2.5.1. TRPV1 İmmünoreaktivitesi

Tüm sahte gruplarda, TRPV1 immünoreaktivitesi temel olarak CA1 bölgesinde tespit edildi: immünoreaktivite esas olarak piramidal hücrelerden (ana hücreler) oluşan stratum piramidalde (SP) gösterildi (Şekil 5A(a1-c1)).

tFI+araç grubunda, TRPV1 immünoreaktivitesi, sahte+araç grubuna kıyasla tFI'den iki gün sonrasına kadar değişmedi (Şekil 5A(a2-a5), B). Ayrıca tFI+HyT grubunda TRPV1 immünoreaktivitesi tFI'den iki gün sonrasına kadar önemli ölçüde değişmedi(Şekil 5A(b2-b5), B).

Ancak bu iki grupta, SP'de TRPV1 immünoreaktivitesi belirgin şekilde azaldı (sahte+araç grubuna karşı sırasıyla %57,4 ve %52,2) (Şekil 5A(a6,b6), B).

tFI+OXC grubunda, tFI'den 30 dakika sonra SP'de TRPV1 immünoreaktivitesi (%168,9'a karşı sahte+araç grubu) önemli ölçüde arttı (Şekil 5A(c2), B) ve SP'deki artan TRPV1 immünoreaktivitesi, tFI'den 30 dakika sonra önemli ölçüde arttı. tFI'den dört gün sonra (Şekil 5A(c3–c6), B).

Şekil 5. (A) tFI veya sahte operasyondan 30 dakika, 12 saat, 24 saat, 48 saat ve 96 saat sonra tüm grupların CA1 bölgesindeki TRPV 1 immünohistokimyasının temsili görüntüleri.

tFI+araç ve tFI+HyT gruplarında, TRPV1 immünoreaktivitesi stratum piramidalde (SP) tFI'den 48 saat sonrasına kadar önemli ölçüde değişmedi, ancak tFI'den 96 saat sonra belirgin şekilde azaldı (oklar).

Ancak tFI+OXC grubunda TRPV1 immünoreaktivitesi SP'de 30 dakikada önemli ölçüde arttı ve tFI'den 96 saat sonrasına kadar (yıldız işaretleri) korundu. (B) TRPV1 immünoreaktivitesinin nispi optik yoğunluğu (ROD).

Çubuklar ortalamaları gösterir ± SEM (her grup için n {{0}}; * p < 0.05 vs. sahte+araç grubu, # p < 0.05 vs. tFI+aracının karşılık gelen zamanı grup). SO, tabaka oriensleri; SR, stratum radiatum. Ölçek çubukları=100 µm.

Şekil 6. (A) tFI veya sahte operasyondan 30 dakika, 12 saat, 1 gün, 2 gün ve 4 gün sonra tüm grupların CA1 bölgesindeki TRPV4 immünohistokimyasının temsili görüntüleri.

tFI+araç ve tFI+HyT gruplarında TRPV4 immünoreaktivitesi, tFI'den 2 gün sonrasına kadar sahte+araç grubundaki ile benzerdi, ancak tFI'den dört gün sonra SP'de (oklar) önemli ölçüde azaldı.

Buna karşılık, tFI+OXC grubunun TRPV4 immünoreaktivitesi, SP'de tFI'den 12 saat sonra önemli ölçüde arttı (yıldız işaretleri) ve tFI'den dört gün sonra hafifçe azaldı (ok başı). (B) TRPV4 immünoreaktivitesinin ROD'si.

Çubuklar ortalamaları gösterir ± SEM (her grup için n {{0}}; * p < 0.05 vs. sahte+araç grubu, # p < 0.05vs. tFI'nin karşılık gelen süresi +araç grubu). SO, tabaka oriensleri; SR, stratum radiatum. Ölçek çubukları=100 µm.

2.5.2. TRPV4 İmmünoreaktivite

Tüm sahte gruplarda, TRPV4 immünoreaktivitesi temel olarak CA1 bölgesinde gösterildi ve immünoreaktivite esas olarak SP'de bulunan piramidal hücrelerin sitoplazmik çevresinde ve dendritlerinde eksprese edildi (Şekil 6A(a1,b1,c1)).

tFI+araç ve tFI+HyT gruplarında, tFI'den 48 hafta sonrasına kadar gözlemlenen TRPV4 immünoreaktivitesi sham gruplarında gösterilene benzerdi (Şekil 6A(a2–a5,b2–b5), B).

Bu iki grupta, tFI'den 96 saat sonra piramidal hücrelerin somata ve dendritlerinde (sırasıyla %55,6 ve %48,5 vs. sham+araç grubu) TRPV4 immünoreaktivitesinde önemli ölçüde azalma tespit edildi (Şekil 6A(a6,b6), B).

Buna karşılık, tFI+OXC grubunun TRPV4 immünoreaktivitesi, tFI'den 12 saat sonra önemli ölçüde güçlendirildi (%168,9'a karşı sahte + araç grubu)(Şekil 6A(c3), B), tFI'den 48 saat sonrasına kadar muhafaza edildi (Şekil 6A( c4,c5), B) ve tFI'den 96 saat sonra sahte+araç grubundakiyle benzer hale geldi (%104,9'a karşı sahte+araç grubu)(Şekil 6A(c6), B).

2.6. Nörokoruma

2.6.1. Cresyl Violet (CV) Histokimyasına Göre Bulgular

tFI veya sahte operasyon sonrasında hipokampusta yer alan hücrelerde meydana gelen değişiklikleri ve CVhistokimyasal boyama kullanarak OXC'nin iskemik hipokampusta hücre sağkalımı ile ilişkili olup olmadığını inceledik (Şekil 7).

Tüm sahte gruplarda, hipokampusta CV boyalı (CV+) hücreler kolayca tanımlandı ve sahte gruplar arasında hücresel dağılımda herhangi bir fark gösterilmedi: özellikle SP'deki, piramidal hücreler ve ana nöronlar olarak adlandırılan CV+ hücreler, göreceli olarak daha fazlaydı. büyük ve piramit şeklindedir (Şekil 7A, C, E, a,c,e).

tFI+araç grubunda, sahte+araç grubuyla karşılaştırıldığında tFI'den dört gün sonra CA1 bölgesinin SP'sinde CV boyanabilirliği azaldı, ancak CA2/3 bölgesinde azalmadı (Şekil 7B): bu noktada CV+ piramidal hücreler küçülmüştü ve koyu renkte yoğunlaşmış çekirdeklere sahipti (Şekil 4B).

tFI+HyT grubunda, tFI'den dört gün sonra CV+ hücrelerindeki değişiklik, tFI+araç grubundakiyle benzerdi (Şekil 7D,d).

Ancak tFI+OXC grubunda, tFI+araç grubundakilere kıyasla tFI'den dört gün sonraki CV+ hücreleri değişmedi (Şekil 7F,f). Bu bulgu, iskemik sonrası OXC tedavisinin CA1 piramidal hücrelerini iskemik hasardan kurtardığı anlamına gelir.

Şekil 7. Sham+vehicle (A, a), sham+HyT(C,c), sham+OXC (E,e), tFI+vehicle (B,b) hipokampus ve CA1 bölgesinde CV boyaması tFI+HyT (D,d) ve tFI+OXC (F,f) grupları.

tFI+vehiclean ve tFI+HyT gruplarında CA1 bölgesinin SP'sinde (oklar) CV boyanabilirliği azaldı. Ancak tFI+OXC grubunda CV+ hücrelerinin morfolojisi sahte+araç grubundakiyle benzerdi.

Çubuklar ortalama ± SEM'yi (her grup için n=7) gösterir. DG, girintili çıkıntılı. Ölçek çubukları=400 µm (A–F) ve 100 µm (a–f).

Şekil 8. Sham+araç (A, a), sham+HyT (C,c) CA1 bölgesinde (A–F ve a–f) NeuN immünohistokimyası (A–F) ve FJ B boyaması (a–f) tFI veya sham operasyonundan sonraki 4. günde sham+OXC (E,e), tFI+araç (B,b), tFI+HyT(D,d) ve tFI+OXC (F,f) grupları.

tFI+araç ve tFI+HyT gruplarının SP'sinde az sayıda NeuN+ ve çok sayıda FJ B+ hücresi gözlendi.

Ancak tFI+OXC grubunda tFI'den sonraki 4. günde SP'de çok sayıda NeuN+ ve az sayıda FJ B+ hücresi bulundu. (G,g) NeuN+(G) ve FJ B+(g) hücrelerinin ortalama sayısı.

Çubuklar ortalamaları gösterir ± SEM (her grup için n {{0}}; * p < 0.05 vs. sahte+araç grubu, # p < 0,05 vs. tFI+'nın karşılık gelen süresi araç grubu). SO, stratumoriens; SR, stratum radiatum. Ölçek çubukları=100 µm.

3. Tartışma

Geçici beyin iskemi, neokorteks, striatum ve hipokampus gibi hassas yapılarda nöronal ölümü (DND) seçici olarak indükler [30,31]. Hipokampusun özellikle geçici iskemiye karşı hassas olduğu iyi bilinmektedir [32,33].

Yani, geçici iskemiden birkaç gün sonra insanlarda ve deney hayvanlarında hipokampal CA1 bölgesinde bulunan piramidal hücrelerin (ana nöronlar) büyük bir kaybı meydana gelir [34,35].

Bu bağlamda, iskemik bölgelerdeki nöron ölümünün (kaybının) koruyucu bir zaman çizelgesi, iskemik hasarı azaltmaya yönelik koruyucu veya terapötik müdahaleler için umut vermiştir.

Ancak nöronların seçici olarak geciktirilmiş ölümünün altında yatan mekanizmalar henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Son zamanlarda, OXC ile tedavi öncesi ve sonrası tedavinin gerbillerde iskemik hasara karşı koruduğunu bildirdik [36]. Ancak nörolojik korumanın mekanizması hala belirsizdir.

Bu nedenle, bu çalışma tFI sonrası OXC tedavisinin iskemik hasara karşı terapötik etkisini ve bunun mekanizmasını tFI'nin gerbil modelinde inceledi.

Bu çalışmada, OXC ile iskemi sonrası tedavi, vücut ısısını önemli ölçüde azalttı (yaklaşık 33 °C'ye) ve tFI kaynaklı hiperaktiviteyi önemli ölçüde zayıflattı, ancak terapötik hipotermi (tüm vücut soğutma) tFI kaynaklı hiperaktiviteyi azaltmada başarısız oldu.

Biriken deneysel veriler, gerbillerin tFI'den sonra lokomotor aktivitelerinde hiperaktivite gösterdiklerini bildirmiştir: hiperaktivite tFI'den sonraki 1. Günde iyi bir şekilde ele alınmıştır [37,38].

Bazı çalışmalar iskemi kaynaklı hiperaktivitenin nöroprotektif materyallerle yapılan tedavilerle hafifletildiğini bildirmiştir.

Örneğin, tFI'nin gerbil modelinde, fukoidan (kahverengi deniz yosunundan elde edilen sülfatlanmış bir polisakarit) ile ön tedavi, tFI kaynaklı hiperaktiviteyi hafifletir; bu, hipokampal CA1 bölgesinin piramidal hücrelerinin iskemik hasardan korunduğunu gösterir [39].

Ek olarak, rufinamid (voltaj kapılı sodyum kanalı blokeri) ile ön tedavinin gerbillerde tFI kaynaklı hiperaktiviteyi iyileştirdiği, CA1 piramidal nöronlarının tFI sonrasında hasar görmediğini gösterdiği rapor edilmiştir [40].

Hipokampusun beyin fonksiyonundaki rolünün öğrenme ve hafıza fonksiyonuyla yakından ilişkili olduğu iyi bilinmektedir [41,42].

Kısa süreli hafıza ve uzaysal hafızadaki azalmayı da içeren bilişsel işlev bozukluğu, RAMT (uzaysal hafıza için) ve PAT (kısa süreli hafıza için) gibi basit davranış testleri ile tespit edilebilir [43,44].

Mevcut çalışmamızda, OXC ile iskemik sonrası tedavi, sırasıyla RAMT ve PAT ile bilişsel bozukluğu (mekansal ve kısa süreli hafızada azalma) önemli ölçüde iyileştirmiştir, ancak tüm vücut soğutması tFI kaynaklı bilişsel bozukluğu iyileştirmede başarısız olmuştur. Önceki çalışmalar, tFI kaynaklı bilişsel eksikliğin nöroprotektanlar tarafından iyileştirildiğini gösterdi.

Örneğin, iskemik hasarlardan önce Pycnogenol®'ün (Fransız deniz çam ağacı kabuğunun standardize edilmiş bir ekstraktı) uygulanması, bir gerbil modelinde kısa süreli hafıza ve uzaysal hafızadaki azalmayı iyileştirmektedir [43]. Ek olarak, klorojenik asit (bir kafeik asit ve kinik asit esteri) ile tedavi, tFI kaynaklı bilişsel işlev bozukluğunu önemli ölçüde hafifletir [44].

Bu makaleler, bu tür bilişsel işlev bozukluklarına hipokampustaki gecikmiş nöron ölümünün eşlik ettiğini göstermektedir.

Yukarıda belirtilen bulgulara dayanarak, CV histokimyası, NeuN immünohistokimyası ve FJ B boyamasını kullanarak tFI sonrasında OXC tedavisinin tFI sonrasında hipokampustaki nöronları terapötik olarak koruyup korumadığını değerlendirdik ve OXC ile tedavi sonrası CA1 piramidal nöronlarını, tFI.

Hipoterminin iskemik yaralanmalara karşı en güçlü nöroprotektif stratejilerden biri olduğu rapor edilmiştir [45-47]. Moyer ve ark. (1992), minimum geçici fokal beyin iskemisi olan bir sıçan modelinde, intra-iskemik hipoterminin (yaklaşık 32 °C iskemiden hemen sonra indüklenen) enfarktüs hacmini azalttığını, soğumanın geciktirilmesinin ise anlamlı bir etki göstermediğini bildirmiştir [48] .

Ayrıca Yamamoto ve ark. (1999), hipoksi ve hipotansiyonun eşlik ettiği travmatik beyin hasarına sahip bir sıçan modelinde, hipoterminin (yaklaşık 30 °C) supraventriküler subkortikal nöron hasarını azalttığını bildirmiştir [47].

Ancak raporlar, terapötik hipoterminin beyin iskemik yaralanmalarına karşı önemli bir nöroprotektif etki göstermediğini göstermektedir. Friedman ve ark. (2001), minimum geçici küresel beyin iskemisi olan bir sıçan modelinde iskemik sonrası hipoterminin hipokampal piramidal nöronları kurtarmada başarısız olduğunu bildirmiştir [49].

Mevcut deneyimizde iskemik sonrası hipotermi, gerbillerde tFI tarafından indüklenen CA1 piramidal nöronların ölümüne karşı koruma sağlamadı. Genel olarak, hipoterminin en iyi şekilde iskemi başlangıcından sonra mümkün olan en kısa sürede hipoterminin (32 ila 35 ◦C) indüklendiği ve en az bir ila iki saat sürdüğü zaman korunduğu bilinmektedir [50].

İnsan deneklerde terapötik hipotermi artık çeşitli yollarla elde ediliyor; vücut yüzeyinin veya kan akışının fiziksel olarak soğutulması, titremeyi bastırmak için anestezi ve rahatlama ile birleşiyor; ancak bu yöntemler hantaldır ve yan etkileri ortaya çıkarmaktadır [9,51].

Bu bağlamda son zamanlarda vücuttaki çekirdek sıcaklığının yüzey soğutmaya göre daha verimli ve hızlı bir şekilde düşürülmesinin bir yolu olarak farmakolojik ajanların kullanıldığı yöntemler öne sürülmektedir [10]. Mevcut çalışmamızda, reperfüzyondan sonraki bir saat içinde FI kaynaklı hipotermi sonrası acil OXC tedavisi ve OXC kaynaklı hipotermiye benzer şekilde tüm vücut soğutma, reperfüzyondan sonraki altı saat boyunca kontrol edildi.

OXC'nin neden olduğu hipotermi, CA1 piramidal hücrelerini tFI'nin neden olduğu iskemik yaralanmadan ölüme karşı korudu, ancak tüm vücut soğutması, nöronları tFI'nin neden olduğu yaralanmadan kurtarmada başarısız oldu.

Bu bulgular, aşağıda açıklandığı gibi, vücut sıcaklığı ile OXC arasında, iskemik hasarlardan sonra nörolojik korumaya izin veren kritik bir etkileşim olduğunu göstermektedir. Vücut sıcaklığı kontrolü, yalnızca hipotalamus tarafından değil, aynı zamanda periferik termo-sensörler tarafından da kontrol edilen karmaşık bir biyolojik süreçtir [21].

Hipotermi indükleyen ilaçların, insanlar da dahil olmak üzere birçok türde hipotermiyi etkili bir şekilde teşvik ettiği gösterilmiştir [52-54]. Geçici reseptör potansiyeli ailesinin iyon kanalları, vücut sıcaklığının düzenlenmesinde çok önemlidir ve yüksek ve düşük sıcaklıkları tespit eden çevresel mekanizmalarda görev alır [22].

Geçici reseptör potansiyeli ailesinin merkezi bir üyesi, daha önce kapsaisin-vanilloid reseptörü-1 olarak bilinen TRPV1'dir [55]. TRPV1 reseptörü, hipokampus, korteks ve arka beyin dahil olmak üzere yetişkin beyinlerinde eksprese edilir [23,24] ve vücut sıcaklığındaki değişiklikleri tespit edebilir [56].

TRPV1 reseptör aktivasyonunun, sıçan kalplerinde hipoksik ön koşullandırmada [55] ve izole sıçan kalplerinde uzaktan iskemik sonradan koşullandırmada [56] rol oynadığı ve kalpleri iskemi-reperfüzyon hasarına karşı koruduğu bilinmektedir.

Ayrıca Cao ve ark. [57], TRPV1 kanalının farmakolojik aktivasyonunun hipotermiyi indüklediğini ve bilinçli C57BL/6 WT ve TRPV1 nakavt farelerde iskemi/reperfüzyon kaynaklı hasara karşı nöroprotektif etkiler ürettiğini, reperfüzyonun başlangıcında TRPV1 agonisti (dihidrokapsaisin) ile tedavinin hipotermiyi indüklediğini gösterdi ( 33 ◦C), iskemiden etkilenen farelerde enfarktüsü azaltır ve nörolojik fonksiyonu iyileştirir, ancak TRPV1- nakavt farelerde hipotermik ve nöroprotektif etkiler gösterilmemiştir [57].

Ek olarak kapsaisin (klasik bir TRPV1 kanal agonisti), merkezi olarak konumlanmış TRPV1-içeren nöronların aktivasyonu yoluyla hipotermi üretir [21]. Mevcut çalışmamızda tFI sonrası OXC (200 mg/kg) tedavisi, hipokampal CA1 bölgesindeki piramidal hücrelerde reperfüzyonun başlamasından 30 dakika sonra TRPV1 ekspresyonunu arttırdı ve artan ekspresyon iskemiden sonraki dört güne kadar devam etti.

Önceki sonuçlarımıza göre OXC, TRPV1 yoluyla nöron ölümüne karşı koruma sağlamak için hipotermi üretir. Seçici olmayan bir katyon kanalı olan TRPV4 de beyinlerde eksprese edilir [58,59] ve hücresel reaksiyonlara yanıt olarak ozmotik basınçtaki değişikliklere aracılık eden bir ozmotik sensör olarak görev yapar [60 ] Ek olarak, TRPV4 aktivasyonunun, retinadaki şişmeye karşı nöronal ve glial tepkilere aracılık ettiği ileri sürülmüştür [61].

Ancak TRPV4'ün beyin iskemi sürecinde sıcaklığa bağlı mekanizmalar yoluyla aktive olup olmadığı belirsizliğini koruyor. Burada, TRPV4 için Western blot ve immünohistokimya kullanarak tFI sonrası OXC tedavisini takiben hipokampusta TRPV4 aktivasyonunun olası katılımını inceledik ve OXC ile tedavi sonrası tedavinin tFI sonrasında ingerbil hipokampusta TRPV4 ekspresyonunu önemli ölçüde arttırmadığını bulduk.

Sonuç olarak, mevcut çalışmamızın sonuçları, OXC'nin TRPV1'in aktivasyonu yoluyla hipotermiyi indüklediğini ve gerbillerde tFI'nin neden olduğu iskemik hasara karşı nörolojik koruma sağladığını göstermektedir.

Bu çalışma, tedavi reperfüzyondan hemen sonra yapılsa bile, termoreseptör hedeflemenin bilinçli deneklerde iskemi tedavisi için etkili bir strateji olabileceğini gösteren kanıtlar sunmaktadır. Bu nedenle vücut ısısını hızlı bir şekilde düşürmek için OXC verilebilir ve hastalara hipotermik tedavi amacıyla uygulanabilir.

For more information:1950477648nn@gmail.com