Lityumun akut ve kronik dönemde travamtik beyin hasarı sonrası beyin hasarı ve davranış üzerindeki etkileri

Abstract

Travmatik beyin hasarı, dünya genelinde önemli halk sağlığı ve sosyoekonomik problemlere yol açan bir problemdir. Özellikle gençler arasında ölümün ve yaşayanlar arasında ömürboyu sakatlığın önemli nedenlerindendir. Gglutamatın aşırı salınmasına sebep olarak serbest radikal oluşumu ve hücre ölümüne neden olmaktadır. Lityum, bipolar tedavisinde sıklıkla kullanılan bir ilaç olup nörodejeneratif hastalıklarda hayvan modellerinin birçoğunda nöroprotektif etkilere sahiptir. Bu çalışmada, tTravmatik beyin hasarında akut ve kronik lityum tedavisinin, davranışsal ve hücresel düzeyde etkileri incelenmiştir. Travmatik beyin hasarından hemen sonra (akut) ve travma öncesinde 3 gün (profilaktik) lityum tedavisi (2 mmol/kg) hasar hacmini, korteks ve hipokampüste apoptozu azaltmıştır. Akut grupta, hasar sonrası 24. saatte fosforile Akt, Erk-1 / 2, GSK-3 α/ β seviyeleri artmış, fosforile JNK-1/ 2, p38 ve p53 seviyelerinde istatiksel olarak anlamlı değişiklikler gözlenmemiştir. Kronik sette (lityum 0,2- 2 mmol/kg ve kontrol grubu, 35 günlük takip), kuyruktan asma testinde en hareketli, dolayısıyla en az depresif lityum 2 mmol/kg grubu olarak gözlenmiştir. Motor koordinasyon rotarod testi ile değerlendirilmiş olup üç grup istatiksel olarak benzer olup lithium 2 mmol/kg grubunun en iyi motor koordinasyona sahip olduğu belirlenmiştir. Anksiyete seviyeleri aydınlık- karanlık testinde değerlendirildi, üç grubun anksiyete seviyeleri zaman içinde azalmış olup lityumun karanlıkta geçen süre, anksiyete üzerinde hiç bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Hasarın olduğu tarafta, korpus kallozum ve striatum alanlarının lityum 2 mmol/kg grubunda istatiksel olarak anlamlı derecede korunduğu gözlemlenmiştir. Hemisfer ve hipokampus alanları lityum tedavisinden etkilenmediği görülmüştür. Elde ettiğimiz bulgularımız, lityumun Akt, Erk 1/ 2, Gsk 3 α/β mekanizmaları üzerinden travmatik beyin hasarında özellikle korteks ve hipokampüste nöroprotektif etkilerinin olduğunu göstermektedir. Kronik / Subakut grubunda hasar ve ilaç tedavisinin belirli bölgelerde etkileri incelendiğinde, hasar hacminin yüksek doz lityum grubunda belirgin olarak azaldığı görülmüştür. Diğer beyin bölgelerinin tersine, her iki lityum grubunda hipokampal atrofi tespit edilmiş, bu da düşük doz lityum grubunda daha belirgin ve hücre çoğalmasında ve nörogenezde azalma ile ilişkilidir.Lityum, Verilerimiz, lityum tedavisinin nöronları TBH'dan korurken,uduğunu gösterdi. Ancak, uzun süre düşük doz lityum kullanımı hipokampal atrofi ve nörogenezde azalmaya sebep oldu.

Traumatic brain injury (TBI) is a critical public health and socio-economic problem throughout the world. It is a major cause of death, especially among young adults, and lifelong disability is common in those who survive. TBI causes excess glutamate release and free radical formation, as a result cell death. Lithium is widely used in the treatment of bipolar disorder and have unexpected neuroprotective effects in a variety of animal models of neurodegenerativediseases. Acute and chronic treatment with lithium for traumatic brain injury, both behavioral and cellular level effects were evaluated in this study. Just after traumatic brain injury (acute) and pretreatment (prophylactic for 3 days) with lithium (2 mmol/kg) had reduced injury volume, apoptosis both in cortex and hippocampus. In the acute group, phosphorylated Akt, Erk-1 / 2, GSK-3 α/ β levels were increased, phosphorylated Jnk-1/ 2 , p38, p53 levels had not changed statistically important at the 24 hour after injury. In the propylactic group, only GSK-3 α/ β levels decreased statistically important. In the chronic set (lithium 0,2- 2 mmol/kg and control groups, 35 days followup), lithium 2 mmol/kg group was the most mobile so least depressed in the tail suspension test. Motor coordination was assessed by rotarod test, three groups were similar statistically but lithium 2 mmol/kg group has the best motor coordination. Anxiety levels were assessed by light-dark test, with time all groups' anxiety levels were decreased, but lithium hadno effect on the time passed in the dark. Injury volume has decreased in the lithium 2 mmol/kg statistically different, but not statistically different in lithium 0,2 mmol/ kg. Ipsilateral to injury site, corpus callasum and striatum areas were the biggest in the lithium 2 mmol/ kg statistically different. Hemisphere and hippocampus areas had not affected from lithium treatment. As a conclusion, our findings indicate that lithium treatment has neuroprotective effect on the cortex and hippocampus via Akt, Erk 1/ 2, Gsk 3 α/β signaling. When subacute effects of injury and drug treatment were evaluated on the defined brain regions, infarct volume was decreased in the high dose lithium group significantly. In contrast to other brain regions, hippocampal atrophies were observed in both lithium treatment groups, which were significant in the low dose lithium group in both hemispheres, which was associated with the reduced cell proliferation and neurogenesis. Our data demonstrate that lLithium treatment protects neurons from TBI. However, long term particularly low-dose lithium causes hippocampal atrophy and decreased neurogenesis.