Publication: Deneysel migren modeli oluşturulan sıçanlarda timokinon'un analjezik etkisi ve nöroglial aktivite ve öğrenme-bellek ile ilişkisinin değerlendirilmesi
Loading...
Files
Date
Authors
Authors
BÜYÜKDEMİRTAŞ, Tuğba
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Metrics
Abstract
Migraine is a neurovascular disorder characterized by unilateral and throbbing
headache with recurrent attacks. Headache can be accompanied by cognitive
impairments such as attention deficit along with many symptoms. Thymoquinone is
the main bioactive ingredient of black cumin and has been used as an herbal remedy
for centuries. Recent studies have shown that thymoquinone is a compound with
anticancer, antimicrobial, anti-inflammatory, antihistamine, antidiabetic,
gastroprotective, hepatoprotective, cardioprotective, and nephroprotective effects. In
addition to all these effects, it is also reported to have antinociceptive,
neuroprotective and antioxidant activities. In our study, we aimed to investigate the
effects of thymoquinone on pain, learning-memory and neuroglial activation in rat
model of migraine.
In the study, 27 adults male Wistar albino type rats aged 3 months, weighing
between 250-350 gram, were used. The migraine model was induced using
nitroglycerin (NTG). NTG was prepared by diluting with isotonic saline to be 10
mg/kg/1 ml for each animal. There were 4 groups as; control (K) group (n=6),
nitroglycerin (NTG) group (n=7), thymoquinone (TQ) group (n=7) and nitroglycerin
and thymoquinone (NTG+TQ) applied group (n=7). The K group and the NTG
group were administered 1 ml of corn oil with gastric gavage for 15 days. TQ and
NTG+TQ groups were treated with gastric gavage of 10 mg/kg/1 ml of TQ dissolved
in corn oil for 15 days. NTG and NTG+TQ groups were administered 10 mg/kg
NTG intraperitoneal (i.p.) on days 1, 5, 10 and 15th
. K and TQ groups were
administered with 0.3 ml saline i.p. on the same days. To determine the pain
threshold of the animals, tail flick test was performed just before gastric gavage and
2 hours after i.p. injection administration. On the 16th day of the experiment, the
Morris water maze test was administered to assess learning-memory functions. On
the 22nd day of the experiment, the animals were decapitated under general
anesthesia with 10 mg/kg xylazine i.p. and 100 mg/kg ketamine i.p. and their brains
were removed. The hippocampal region of a hemisphere of the brain was used in
biochemical analyses to evaluate markers of learning-memory and oxidative stress.
The hippocampal region of the other hemisphere of the brain was used in
immunohistochemical studies to evaluate neuroglial activation. The data were
evaluated by Benforroni's multiple comparison test by applying one-way analysis of
variance and the values were given as standard deviation ±. P<0.05 value was
considered statistically significant.
In the Morris water maze test, thymoquinone significantly reduced the animals'
latency to find the hidden platform in the TQ (***p<0.001) and NTG+TQ (*p<0.05)
groups. There was a significant increase (**p<0.01) in the latency of the NTG group
to find the platform. When BDNF levels in hippocampus tissue were compared to the K group, it was determined that it was lower in the NTG group. When BDNF levels
were compared according to the NTG group, it was found that both TQ and
NTG+TQ groups increased, but this increment was only significant in the TQ group
(**p<0.01). CREB1 levels were found decreased in the NTG and NTG+TQ groups
compared to the K group. But it was statistically significant (*p<0.05) only in the
NTG group. When the groups were compared to the NTG group, there was a
significant increase in both the TQ (***p<0.001) and NTG+TQ (**p<0.01) groups.
SOD levels were evaluated in hippocampus tissue, and it was determined that there
was a statistically significant increase (***p<0.001) in the TQ group compared to all
other groups. CAT levels similarly increased significantly in the TQ group compared
to all other groups (*p<0.05, ***p<0.001). When immunohistochemical staining was
evaluated, it was seen that the number of GFAP positive cells increased statistically
significantly in all three of the NTG, TQ and NTG+TQ groups compared to the K
group (***p<0.001, **p<0.01, *p<0.05, respectively). In the tail flick test, it was
found that there was no statistically significant difference within the group and
between the groups.
When the results of our study were evaluated, it was seen that the application of
thymoquinone in the experimental migraine model; It has been concluded that it does
not have an analgesic effect on migraine pain, contributes to the spatial learning and
memory mechanism by increasing BDNF and CREB1 levels, has a positive effect on
migraine-related oxidative stress by increasing SOD and CAT levels, may have a
positive effect on migraine and oxidative stress associated with learning-memory
deficit with astrocyte activation, and may have a protective effect on migrainerelated astroglial activation.
Description
Migren, tekrarlayıcı ataklarla seyreden, tek taraflı ve zonklayıcı özellikteki baş ağrısı
ile karakterize nörovasküler bir bozukluktur. Baş ağrısına, birçok semptomla birlikte
dikkat eksikliği gibi kognitif bozukluklar da eşlik edebilmektedir. Timokinon, çörek
otunun ana biyoaktif maddesidir ve yüzyıllardır bitkisel bir ilaç olarak
kullanılmaktadır. Günümüzde yapılan çalışmalar ise timokinonun, antikanser,
antimikrobiyal, antiiflamatuvar, antihistaminik, antidiyabetik, gastroprotektif,
hepatoprotektif, kardiyoprotektif ve nefroprotektif etkileri olan bir bileşik olduğunu
ortaya koymuştur. Tüm bu etkileri yanında antinosiseptif, nöroprotektif ve
antioksidan aktiviteleri olduğu da bildirilmektedir. Çalışmamızda, migren modeli
oluşturulan sıçanlarda timokinonun ağrı, öğrenme-bellek ve nöroglial aktivasyon
üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlandı.
Çalışmada, 3 aylık, ağırlıkları 250-350 gram arasında değişen 27 adet yetişkin erkek
Wistar albino türü sıçan kullanıldı. Migren modeli nitrogliserin (NTG) kullanılarak
oluşturuldu. NTG, %0.9 izotonik serum fizyolojik (SF) ile dilüe edilerek her bir
hayvan için 10 mg/kg/1 ml olacak şekilde hazırlandı. Kontrol (K) grubu (n=6),
nitrogliserin (NTG) grubu (n=7), timokinon (TQ) grubu (n=7) ve nitrogliserin ile
timokinon (NTG+TQ) uygulanan grup (n=7) olmak üzere 4 grup oluşturuldu. K
grubu ve NTG grubuna 15 gün boyunca1 ml mısır yağı gastrik gavaj ile uygulandı.
TQ ve NTG+TQ gruplarına ise 15 gün boyunca, mısır yağında çözdürülen TQ 10
mg/kg/1 ml olacak şekilde gastrik gavaj ile uygulandı. NTG ve NTG+TQ gruplarına
1, 5, 10 ve 15. günlerde 10 mg/kg NTG intraperitoneal (i.p.) olarak uygulandı. K ve
TQ gruplarına ise aynı günlerde 0.3 ml SF i.p. olarak uygulandı. Hayvanların ağrı
eşiğini belirlemek için, gastrik gavajdan hemen önce ve i.p. enjeksiyon
uygulamasından 2 saat sonra tail flick test gerçekleştirildi. Deneyin 16. gününde,
öğrenme-bellek fonksiyonlarını değerlendirmek için Morris su labirenti testi
uygulandı. Deneyin 22. gününde hayvanlar 10 mg/kg ksilazin i.p. ve 100 mg/kg
ketamin i.p. ile oluşturulan genel anestezi altında dekapite edildi ve beyinleri
çıkarıldı. Beyinlerin bir yarıküresinin hipokampal bölgesi öğrenme-bellek ve
oksidatif stres belirteçlerinin değerlendirilmesi amacıyla biyokimyasal analizlerde
kullanıldı. Beyinlerin diğer yarıküresinin hipokampal bölgesi ise nöroglial
aktivasyonun değerlendirilmesi amacıyla immunohistokimyasal çalışmalarda
kullanıldı. Veriler tek yönlü varyans analizi uygulanarak Benforroni’nin çoklu
karşılaştırma testi ile değerlendirildi ve değerler ± standart sapma olarak verildi.
P<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
Timokinon, Morris su labirenti testinde hayvanların platformu bulma sürelerini, TQ
(***p<0.001) ve NTG+TQ (*p<0.05) gruplarında anlamlı olarak azalttı. NTG
grubunun platformu bulma süresinde ise anlamlı bir artış (**p<0.01) olduğu belirlendi. Hipokampus dokusunda BDNF düzeyleri K grubu ile kıyaslandığında,
NTG grubunda azaldığı belirlendi. BDNF seviyeleri NTG grubuna göre
kıyaslandığında ise TQ ve NTG+TQ gruplarının ikisinde de arttığı, ancak bu artışın
sadece TQ grubunda anlamlı (**p<0.01) olduğu belirlendi. CREB1 seviyelerinin K
grubuna göre NTG ve NTG+TQ gruplarında azaldığı, ancak bu azalmanın sadece
NTG grubunda istatistiksel olarak anlamlı (*p<0.05) olduğu tespit edildi. Gruplar
NTG grubuna göre kıyaslandığında ise, hem TQ (***p<0.001) hem de NTG+TQ
(**p<0.01) gruplarında anlamlı bir artış olduğu görüldü. Hipokampus dokusunda
SOD düzeyleri değerlendirildiğinde, TQ grubunda diğer tüm gruplara göre
istatistiksel olarak anlamlı bir artış (***p<0.001) olduğu belirlendi. CAT
düzeylerinin de benzer şekilde, TQ grubunda diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak
arttığı (*p<0.05, ***p<0.001) görüldü. İmmunohistokimyasal boyamalar
değerlendirildiğinde ise, GFAP pozitif hücre sayısının K grubuna kıyasla NTG, TQ
ve NTG+TQ gruplarının üçünde de istatistiksel olarak anlamlı biçimde arttığı
görüldü (sırayla ***p<0.001, **p<0.01, *p<0.05). Tail flick testinde ise grup içinde
ve gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olmadığı tespit edildi.
Çalışmamızın sonuçları değerlendirildiğinde, deneysel migren modelinde timokinon
uygulamasının; migren ağrısı üzerinde analjezik etkisinin olmadığı, mekânsal
öğrenme ve bellek mekanizmasına BDNF ve CREB1 seviyelerini artırarak katkı
sağladığı, migrenle ilişkili oksidatif stres üzerine SOD ve CAT seviyelerini artırarak
olumlu etki gösterdiği, migren ve oksidatif stres ile ilişkili öğrenme-bellek defisitine
astrosit aktivasyonu ile olumlu etki edebileceği, migrenle ilişkili astroglial
aktivasyon üzerinde protektif etki gösterebileceği sonucuna varılmıştır.
Keywords
Migren, Hipokampus, Timokinon, Ağrı, Öğrenme, Bellek, Oksidatif Stres, Nöroglial Aktivite, Astrosit, Migraine, Hippocampus, Thymoquinone, Pain, Learning, Memory, Oxidative Stress, Neuroglial Activity, Astrocyte