Effects of low dose methotrexate in cerebral ischemia reperfusion injury in rat

Abstract

Background: During cerebral ischemia reperfusion injury, oxidative stress leads to excitotoxicity, blood brain barrier dysfunction and inflammation. This study was designed to evaluate possible protective effects of low dose methotrexate on cerebral transient ischemia reperfusion injury in rat. Methods: Except CONTROL group, temporary aneurysm clips were performed to both common carotid arteries of rats for duration of 30 minutes. Four hours later, except CONTROL and SHAM groups, methotrexate (1.25 mg/kg/day) was administered intraperitoneally. Seventy two hours later, animals of CONTROL, MTX-A and SHAM-A group; and ten days later animals of MTX-C and SHAM-C group were sacrificed and hippocampal pyknotic neuronal cell count results and tissue lipid peroxidation (LPO) values were analyzed statistically. Results: Pyknotic cell count values of CONTROL group were lower than SHAM-A, SHAMC, MTX-A and MTX-C group values. Cell count values of SHAM-A and MTX-A group were higher than SHAM-C and MTX-C values, respectively. LPO values of CONTROL group were lower than SHAM-A and MTX-A values, but not different from MTX-C and SHAM-C values. LPO values of MTX-A group higher than MTX-C group values. Conclusion: Cell count values and LPO values demonstrated that low dose methotrexate could not prevent neuronal cells from destructive effects of transient ischemia reperfusion injury in rat.

Amaç: Serebral iskemi reperfüzyon yaralanmalarında oluşan oksidatif stress eksitotoksisiteye, kan-beyin bariyerinde bozulmaya ve inflamasyon süreçlerinin oluşmasına neden olur. Bu çalışmada ratlarda oluşturulan hipoksi reperfüzyon yaralanmasında düşük doz metotreksatın olası koruyucu etkileri araştırılmıştır. Yöntem ve Gereç: Serebral iskemi reperfüzyon yaralanması oluşturmak amacıyla KONTROL grubu haricindeki tüm deney hayvanlarının (N=30) iki taraflı karotis arterlerine 30 dakika süreyle geçici anevrizma klibi konulmuştur. Yaralanmadan 4 saat sonra KONTROL ve SHAM grubu haricindeki hayvanlara intraperitoneal düşük doz metotreksat (1.25 mg/kg/gün) verilmiştir. Takiben 72 saatin sonunda KONTROL (N=6), MTX-A (N=8) ve SHAM-A (N=6) grubundaki hayvanlara ve 10 günün sonunda MTX-C (N=8) ve SHAM-C (N=8) grubundaki hayvanlara ötenazi uygulanıp beyin dokuları çıkarılmış; hipokampustaki dejenere (piknotik) nöron hücre sayıları ve dokulardaki lipid peroksidasyon (LPO) düzeyleri istatistiksel analize tabi tulmuştur. Bulgular: KONTROL grubunun piknotik nöron sayılarının SHAM-A, SHAM-C, MTX-A ve MTX-C gruplarınınkinden düşük olduğu saptanmıştır. Öte yandan SHAM-A ve MTX-A grubuna ait sayım değerlerinin sırası ile SHAM-C ve MTX-C gruplarının değerlerine göre belirgin yüksek olduğu tespit edilmiştir. KONTROL grubunun LPO düzeylerinin SHAM-A and MTX-A gruplarından düşük ancak MTX-C ve SHAM-C gruplarının düzeyleri ile aynı olduğu bulunmuştur. Ayrıca, MTX-A grubunun LPO değerlerinin MTX-C grubuna göre daha yüksek olduğu da görülmüştür. Sonuç: Araştırmanın sonunda, düşük doz metotreksat tedavisinin ratların nöronal hücelerini serebral iskemi reperfüzyon yaralanmasının yıkıcı etkilerinden koruyamadığı gözlenmiştir.