Yenidoğan Ratlarda İzofluran Anestezisi Uygulamasının Aquaporin 4 Ekspresyonu ve Kognitif Fonksiyonlar Üzerine Etkisi
Serdar Demirgan1, Onat Akyol1, Zeynep Temel4, Aslıhan Şengelen2, Murat Pekmez2, Recep Demirgan2, Mehmet Salih Sevdi1, Kerem Erkalp3, Ayşin Selcan1
1Sağlık Bilimleri Üniversitesi Bağcılar Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Kliniği, İstanbul
2İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, İstanbul
3Sağlık Bilimleri Üniversitesi Kanuni Sultan Süleyman Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Kliniği, İstanbul
4İstanbul Medipol Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Sinir Bilim Ana Bilim Dalı, İstanbul
GİRİŞ ve AMAÇ: İzoflurana bağlı kognitif disfonksiyona neden olan nöronal dejenerasyonun en sık tanımlanan mekanizmaları; sitotoksisite, oksidatif stres, inflamasyon ve apoptozistir. Aquaporin 4 (AQP4)’ün kognitif fonksiyonlarla ilişkisini gösteren az sayıda çalışma vardır (1,2). Çalışmamızda yenidoğan ratlarda izofluran anestezisi uygulamasının serebral AQP4 ekspresyonuna etkisini ve bunun kognitif fonksiyonlarla ilişkisini göstermeyi amaçladık.
MATERYAL ve METOD: Wistar albino cinsi 64 adet 10 günlük rat 2 gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki ratlara 6 saat %50 oksijen, izofluran grubundaki ratlara 6 saat %1,5 izofluran+%50 oksijen uygulandı. Anestezi uygulaması 13x13x20 cm boyutlarında pleksiglas kutuda gerçekleştirildi. Kutunun ekshalasyon tarafından yapılan gaz örneklemesinde izofluran, karbondioksit ve oksijen seviyeleri devamlı monitörize edildi. Postnatal 11. (P11) günde real time PCR ve western blot analizleri için her iki gruptaki ratların yarısının tüm beyin dokuları izole edildi. Kalan ratlara postnatal 28-33. günler arasında Morris Water Maze (MWM) testi yapıldı. Postnatal 33. (P33) günde her iki gruptaki ratların beyin dokularına western blot ve real time PCR analizi uygulandı. Deneylerden elde edilen verilerin istatistiksel analizi iki yönlü ANOVA-Tukey testi kullanılarak yapıldı ve P<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
BULGULAR ve TARTIŞMA: Western blot analizinde; P11’de AQP4 ekspresyonu izofluran grubunda anlamlı olarak yüksekti. İzofluran uygulanan ratlarda AQP4 ekspresyonu P11’de P33’e göre yüksek tespit edildi (Resim 1). Real time PCR analizinde AQP4 mRNA seviyesi izofluran grubunda kontrol grubuna göre P11’de 6,37 katlık artış, P33’te 7,31 katlık azalış gösterdi ve bu farklar istatistiksel olarak anlamlıydı (Resim 2). MWM testinde anlamlı fark yoktu (Resim3-4). Çalışmamızda izofluran erken dönemde AQP4 ekspresyonunu arttırmıştır ve kognitif fonksiyonları etkilememiştir. Aquaporin 4’ün beyinde serbest oksijen radikallerini temizleyerek oksidatif stresi azalttığını (3) ve AQP4 eksikliğinin beyin oksidatif stres modellerinde oksidatif hasarı arttırdığını ve kognitif disfonksiyona neden olduğunu (4) gösteren çalışmalar mevcuttur. İzofluranın, neonatal ratlarda hipoksik iskemik beyin hasarı modellerinde nöroprotektif olduğunu gösteren çalışmalardaki (5,6) mekanizma da, AQP4 ekspresyonunu arttırmasıyla ilişkili olabilir.
SONUÇ(LAR): İzofluran, AQP4 ve kognitif fonksiyonlar arasındaki ilişkiyi araştıracak yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.
|