Objective: Epilepsy is a common brain
disorder that seizures could cause neuronal loss in the hippocampus. Oxidative
stress has an important role in the pathology of this way. The aim of this
study was to investigate the neuroprotective effect of astaxanthin (ATX), on
pentylenetetrazole (PTZ) induced epileptic seizures in rats and in SH-SY5Y human
neuroblastoma cell culture.
Method: In our study, we used 42 male 230-250 g Wistar
Albino rats. Animals were divided into seven groups as control, saline (PTZ; 1
ml/kg serum physiologic), positive control (2,5 mg/kg diazepam), 10 mg/kg, 20
mg/kg, 40 mg/kg and 80 mg/kg ATX for seven days. Thirty min after the
administration of the last drug at the indicated doses, PTZ was administered 45
mg/kg to induce an epileptic seizure. The animals were observed for 30 min.
Seizure stages according to the Racine Scale (RC) and first myoclonic jerk
times (FMJ). Twenty four hours after PTZ injection, passive avoidance test was
performed, and then brain tissues were removed for biochemical and
histopathological evaluation. The hippocampal Cornu Ammonis 1 (CA1), CA3 and
dentate gyrus (DG) regions were evaluated histopathologically regarding
neuronal damage. Besides, oxidative stress markers total antioxidant status
(TAS), total oxidant status (TOS) and oxidative stress index (OSI)) were
measured in brain tissues. Furthermore, ATX was performed in vitro SH-SY5Y human neuroblastoma cell
culture to
evaluate PTZ-induced neurotoxicity.
Results: When epileptic behaviors were evaluated, ATX did not affect RC and FMJ (p>0,
05). However, ATX reduced both cognitive impairment in passive avoidance test
and neuronal damage in the hippocampus (p<0, 05). Moreover, ATX reduced both
TOS levels and OSI in the brain (p<0, 05). Besides of these in vitro
studies, ATX increased neuronal viability in vitro.
Conclusions: Although
ATX does not have antiepileptic properties directly, it has a protective effect
on not only in vivo but also in vitro. These effects may occur by possible
oxidative pathways.
Amaç: Epilepsi, nöbet sonrası hipokampusta
nöronal kayba neden olduğu bilinen yaygın bir beyin hastalığıdır. Oksidatif
stres bu patolojide önemli bir yere
sahiptir. Bu çalışmanın amacı, astaksantinin (ATX), ratlarda pentilenetrazol
(PTZ) ile indüklenen epileptik nöbetlerde nöroprotektif etkisininin
araştırılması ve ATX ’in SH-SY5Y insan
nöroblastoma hücre kültüründe PTZ ile indüklenen nörotoksisite üzerine etkisini
araştırmaktır.
Yöntem: Çalışmamızda 42 adet 230-250 gr Wistar
Albino cinsi erkek rat kullandık. Hayvanlar kontrol, salin (PTZ; 1 ml / kg
serum fizyolojik), pozitif kontrol (2,5 mg / kg diazepam), 7 gün boyunca 10 mg
/ kg, 20 mg / kg, 40 mg / kg ve 80 mg ATX verilen olarak yedi gruba ayrıldı.
Son ilacın belirtilen dozlarda uygulanmasından otuz dakika sonra, epileptik
nöbeti indüklemek için PTZ 45 mg / kg uygulandı. Hayvanlar 30 dakika gözlendi.
Racine Scale (RC) ve ilk miyoklonik jerk zamanlarına (FMJ) göre nöbet aşamaları
kayıt edildi. Ratlara PTZ enjeksiyonundan yirmi dört saat sonra pasif kaçınma
testi yapıldı ve daha sonra biyokimyasal ve histopatolojik değerlendirme için
beyin dokuları çıkarıldı. Hipokampal Cornu Ammonis 1 (CA1), CA3 ve dentat girus
(DG) bölgeleri, nöronal hasar açısından histopatolojik olarak değerlendirildi.
Ayrıca, beyin dokularında oksidatif stres belirteçleri total antioksidan status
(TAS), total oksidan status (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSI)) ölçüldü.
Ayrıca ATX’ in PTZ'nin neden olduğu nörotoksisiteye olan etkisini
değerlendirmek için in vitro SH-SY5Y insan nöroblastoma hücre kültürü
gerçekleştirildi.
Bulgular:
Epileptik davranışlar değerlendirildiğinde, ATX, RC
ve FMJ'yi etkilememiştir (p> 0, 05). Bununla birlikte, ATX hem pasif kaçınma
testinde bilişsel bozulmayı hem de hipokampüsteki nöronal hasarı azaltmıştır (p
<0, 05). Ayrıca, ATX beyindeki hem TOS düzeylerini hem de OSI'yi düşürmüştür
(p <0, 05). İn vitro SH-SY5Y insan nöroblastoma hücre kültüründe ATX’ in in
vitro nöronal canlılığı arttırdığı tesbit edildi.
Sonuç: Her ne kadar ATX doğrudan
antiepileptik özelliklere sahip olmasa da, sadece in vivo olarak değil in vitro
olarak da nöroprotektif bir etkiye sahiptir. Bu etkilerin olası oksidatif
yolaklarla oluşabileceği düşünülmektedir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Health Care Administration |
Journal Section | Surgical Science Research Articles |
Authors | |
Publication Date | March 28, 2019 |
Acceptance Date | March 26, 2019 |
Published in Issue | Year 2019 |