Geri Dön

Rosmarinik asidin izoflurana bağlı apoptoz ve kognitif disfonksiyon üzerine etkileri

Effects of rosmarinic acid on isoflurane-induced apoptosis and cognitive dysfunction

PDF İndir

  1. Tez No: 931344
  2. Yazar: SERDAR DEMİRGAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EVREN ÖNAY UÇAR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Anestezi ve Reanimasyon, Moleküler Tıp, Anesthesiology and Reanimation, Molecular Medicine
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

Potansiyel anestezik (özellikle inhalasyon anestezikleri) nörotoksisitesi, uzun yıllardır pediatrik anestezinin tartışılan konularından olmuştur. Bu tez çalışması, pediatrik anestezi pratiğinde sıklıkla kullanılan izofluran (İZO) toksisitesine karşı, anestezi öncesi verilecek antioksidan özellikli doğal bir ajan desteği ile güvenli anestezi uygulamasını sağlamayı amaçlamıştır. Nörokoruyucu işlev de dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik aktivitesi tanımlanan rosmarinik asitin (RA), anestezi ve anestezik maddeler ile ilişkili nörodejenerasyon ve kognitif disfonksiyon üzerine etkisi belirsizliğini korumaktadır. Bu çalışmada gelişen rat beyninde İZO toksisitesine bağlı oluşan nörodejenerasyonda ve kognitif disfonksiyonda, RA'nın koruyucu etkisi araştırıldı. Bu tez kapsamında, etik izin alındıktan sonra (pilot çalışma da dahil olmak üzere) 84 adet Wistar albino rat yavrusu çalışmaya dahil edildi. Doğum sonrası gün (P)7 sıçan yavruları rastgele dört gruba ayrıldı (n=20/grup): (1) Anestezi uygulanmayan, O2 uygulanan (3 saat 30% oksijen içeren hava karışımı) KONTROL grubu, (2) Anestezi uygulanan (3 saat 30% oksijen içeren hava karışımı içinde 1.5% izofluran) İZO grubu, (3) İZO'dan önce RA (25mg/kg) alan RA+İZO deney grubu, (4) O2'den önce RA (25mg/kg) alan RA ajan kontrol grubu. Uygulamalar P7, P9 ve P11 günlerinde yapıldı. Anesteziden bir saat önce intranasal olarak uygulanan RA'nın tekrarlı anesteziye karşı koruyucu etkisi; davranış testleri (n=10/grup), histopatolojik analiz (n=5/grup) ve protein ekspresyon seviyeleri (n=5/grup) değerlendirilerek araştırıldı. Çalışmanın birinci basamağı kognitif testleri içermektedir. Ratların öğrenme ve hafıza fonksiyonlarını değerlendirmek için Morris su labirenti (“Morris Water Maze”, MWM) deneyleri yapıldı. Öğrenme aşaması P28-32 günlerinde gerçekleştirilmiş olup, beş deneme günü boyunca ratların öğrenme yeteneği test edildi. Hafıza testi üç aşamada gerçekleştirildi: P33'te erken-aşama etkisi, P60'ta orta-aşama etkisi ve P90'da geç-aşama etkisi. Çalışmanın ikinci basamağında ise, izofluranın rat beyninde oluşturduğu hasarı tespit etmek için beynin öğrenme ve hafıza merkezi olan hipokampus bölgesinde histopatolojik analizlere ek olarak western blot (WB) yöntemiyle protein ekspresyon seviyeleri çalışıldı. Histopatolojik değerlendirme için, hipokampus CA1 bölgesindeki apoptotik hücreler hematoksilen-eozin (HE) boyama ile gösterildi ve aktif-kaspaz-3 miktarı immünohistokimyasal boyama (IHC) ile incelendi. Hipokampus beyin bölgesinden yapılan protein izolasyonu sonrasında yapılan WB deneylerinde ise apoptoz (Bax, Bcl-2, aktif kaspaz-3 fragmentleri p19 ve p17, kesilmiş PARP1 fragmenti p89), oksidatif stres (SOD1, GPX1, 4HNE), inflamasyon (NF-κB p65, TNF-α) ve hücresel stres yanıtları (14-3-3 proteinleri, HSF1, Hsp90, Hsp70, Hsp60) değerlendirildi. MWM test sonuçlarına göre, tüm gruplardaki ratların platformun yerini öğrendiği, fakat İZO grubundaki ratların daha zor öğrendiği görüldü. Hafıza testleri, anestezinin erken, orta ve geç hafıza üzerindeki hasar verici etkisini net bir şekilde ortaya koydu. İZO uygulanan ratların hedef kadranda daha az bulunduğu ve eski platform yerinden daha az geçtiği belirlendi. Buna karşılık anestezi öncesi RA uygulaması İZO-indüklü kognitif disfonksiyona karşı koruma sağladı. Histopatolojik ve WB analizleri de bilişsel yanıtları destekledi. HE ve IHC analizleri RA ön terapisinin yeni doğan beyninin hipokampus CA1 bölgesi nöronlarını, İZO-indüklü apoptoza karşı koruduğunu gösterdi. Moleküler analizler İZO-indüklü toksisiteye apoptotik, oksidatif ve inflamatuar yanıtların dahil olduğunu ortaya çıkardı. Dikkat çekici olarak, İZO'ya bağlı olarak Hsp70 seviyelerinde artış, p-HSF1, Hsp90 ve Hsp60 seviyelerinde ise bir azalma görüldü. RA uygulaması, İZO kaynaklı artan Hsp70 seviyelerini azaltırken, azalan Hsp90 ve p-HSF1 seviyelerini ise arttırdı. Ayrıca, 14-3-3 β, γ, ε, ζ ve σ protein seviyeleri İZO grubunda önemli ölçüde azalırken, anesteziden önce RA uygulaması bu 14-3-3 izoformlarındaki azalmayı önledi. Sonuç olarak, İZO maruziyetinden bir saat önce uygulanan intranazal RA, gelişmekte olan sıçan beynindeki hipokampal nöronları apoptoz, oksidatif stres ve inflamasyona karşı koruyabilir ve mekansal öğrenme ve hafıza bozukluklarını azaltabilir. Bulgularımız, RA ön tedavisinin pediatrik pratikte genel anestezinin yan etkilerine karşı yeni bir terapötik yaklaşım sağlayabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Potential anesthetic (especially inhalational anesthetics) neurotoxicity has been a controversial issue in pediatric anesthesia for many years. This thesis aimed to provide safe anesthesia application against isoflurane (ISO) toxicity, which is frequently used in pediatric anesthesia practice, by giving a natural agent with antioxidant properties before anesthesia. The effect of rosmarinic acid (RA), described with a wide range of biological activities, including neuroprotective function, on anesthesia and neurodegeneration-cognitive dysfunction associated with anesthetic agents remains unclear. In this study, the protective effect of RA on neurodegeneration and cognitive dysfunction caused by ISO toxicity in the developing rat brain was investigated. In this thesis, 84 Wistar albino rat pups (including the pilot study) were included in the study after ethical permission was obtained. Postnatal day (P)7 rat pups were randomly divided into four groups (n=20/group): (1) CONTROL group, which was not anesthetized and received O2 (air mixture containing 30% oxygen for 3 hours), (2) ISO group, which was anesthetized (1.5% isoflurane in air mixture containing 30% oxygen for 3 hours), (3) RA+ISO experimental group, which received RA (25mg/kg) before ISO, (4) RA agent control group, which received RA (25mg/kg) before O2. Applications were made on days P7, P9 and P11. The protective effect of RA administered intranasally one hour before anesthesia against repeated anesthesia was investigated by evaluating behavioral tests (n=10/group), histopathological analysis (n=5/group), and protein expression levels (n=5/group). The first stage of the study included cognitive tests. Morris Water Maze (MWM) experiments were conducted to evaluate rats' learning and memory functions. The learning phase was performed on days P28-32, and rats' learning ability was tested over five trial days. Memory testing was conducted in three stages: the early-stage effect at P33, the middle-stage effect at P60, and the late-stage effect at P90. In the second step of the study, to determine the damage caused by isoflurane in the rat brain, in addition to histopathological analyses, protein expression levels were studied by western blot (WB) method in the hippocampus region, which is the learning and memory center of the brain. For histopathological evaluation, apoptotic cells in the hippocampus CA1 region were shown by hematoxylin-eosin (HE) staining and the amount of active-caspase-3 was revealed by immunohistochemical staining (IHC). In WB experiments conducted after protein isolation from the hippocampus brain region, apoptosis (Bax, Bcl-2, active caspase-3 fragments p19 and p17, cleaved PARP1 fragment p89), oxidative stress (SOD1, GPX1, 4HNE), inflammation (NF-κB p65, TNF-α) and cellular stress responses (14-3-3 proteins, HSF1, Hsp90, Hsp70, Hsp60) were evaluated. According to the MWM test results, rats in all groups learned the platform's location, but rats in the ISO group learned it with more difficulty. Memory tests clearly revealed the damaging effect of anesthesia on early, middle, and late memory. It was determined that rats administered ISO were less in the target quadrant and passed less through the old platform location. In contrast, pre-anesthesia RA administration protected against ISO-induced cognitive dysfunction. Histopathological and WB analyses also supported cognitive responses. HE and IHC analyses showed that RA pre-treatment protected neurons in the hippocampus CA1 region of the newborn brain against ISO-induced apoptosis. Molecular analyses revealed that apoptotic, oxidative, and inflammatory responses were involved in ISO-induced toxicity. Strikingly, an increase in Hsp70 levels and a decrease in p-HSF1, Hsp90, and Hsp60 levels were observed due to ISO. While RA application reduced the ISO-induced increased Hsp70 levels, it increased the decreased Hsp90 and p-HSF1 levels. Besides, 14-3-3 β, γ, ε, ζ, and σ protein levels were significantly reduced in the ISO group, while RA administration before anesthesia prevented the decrease in these 14-3-3 isoforms. Consequently, intranasal RA administered one hour before ISO exposure may protect hippocampal neurons in the developing rat brain against apoptosis, oxidative stress, and inflammation and reduce spatial learning and memory impairments. Our findings indicate that RA pre-treatment may provide a new therapeutic approach to the side effects of general anesthesia in pediatric practice.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    506708

    Sıçanlarda mcfarlane flebi modelinde rosmarinik asidin flep nekrozunu engelleyici etkisi

    Effect of rosmarinic acis on rat mcfarlane flap model

    SHAHRUKH OMAR

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NESİBE SİNEM ÇİLOĞLU

  2. Tez No

    670855

    Rosmarinik asidin ehrlich asit karsinoma üzerine etkisinin in vitro ve in vivo olarak incelenmesi

    In vitro and in vivo investigation of the effect of rosmarinic acid on ehrlich ascites carcinoma

    DENİZ EROL KUTUCU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU GÜREL GÜREVİN

    PROF. DR. ENGİN ULUKAYA

  3. Tez No

    346350

    Kalem grafit elektrotla rosmarinik asidin elektrokimyasal tayini

    The electrochemical behavior of rosmarinic acid with pencil graphite electrode

    TUĞBA UÇAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    KimyaÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF DİLGİN

  4. Tez No

    563071

    HepG2 hücrelerinde rosmarinik asidin cisplatin toksikasyonuna etkileri

    The effects of rosmarinic acid on cisplatin toxicity in HepG2 cells

    GİZEM SAÇLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyolojiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM HAKKI CİĞERCİ

  5. Tez No

    247596

    Deneysel alzheimer modelinde oluşan komplikasyonlara rosmarinik asidin etkisi

    The effect of rosmarinic acid to the complications in the experimental alzheimer model

    DENİZ KANTAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyofizikAkdeniz Üniversitesi

    Biyofizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PİRAYE YARGIÇOĞLU

Geri Dön