Journals / Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 78 - Sayı: 2

Sıçanlarda epilepsi modelinde vagus sinirinde norepinefrin taşıyıcılarının immünohistokimyası

Immunohistochemistry of norepinephrine transporters in the vagus nerve in a rat model of epilepsy

Pages
167–174
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Gözlemlenen NET ifadesindeki değişiklikler epilepsi ile ilişkili otonom sinir sistemi işlev bozukluklarını etkileyebileceğine dair kanıtlar sunabilir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Amaç: Epileptik nöbetler elektriksel aktivitenin aşırı ve kontrolsüz şekilde yayılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır.
📊
Key Findings & Data:Yapılan çalışmalar epileptik nöbetlerin otonomik işlevi etkileyebileceğini bildirmiştir.
💡
Conclusion & Impact:Gözlemlenen NET ifadesindeki değişiklikler epilepsi ile ilişkili otonom sinir sistemi işlev bozukluklarını etkileyebileceğine dair kanıtlar sunabilir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Amaç: Epileptik nöbetler elektriksel aktivitenin aşırı ve kontrolsüz şekilde yayılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Yapılan çalışmalar epileptik nöbetlerin otonomik işlevi etkileyebileceğini bildirmiştir. Ancak moleküler mekanizma henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Vagus siniri (VS) tüm parasempatik sistem liflerinin %75’ini taşıdığından dolayı epilepsi patogeneziyle ilişkili otonomik merkezde büyük bir öneme sahiptir. Afferent duyusal lifleri beyin sapındaki ilişkili bölgelerdeki bağlantılar aracılığıyla sinapslar arası norepinefrin (NE) iletimini sağlamaktadır. Böylece, NE’nin nöbetler üzerinde baskılayıcı etkisi ve NE taşıyıcılarının (NET) nörotransmitter geri alımındaki görevi oluşabilir. Otonom sinir sisteminde görev alan nörotransmiterler ve ilgili taşıyıcıların moleküler düzeyde incelenmesi ilişkili mekanizmanın anlaşılmasına yardımcı olabilir. Bu çalışmada pentilentetrazol (PTZ) epilepsi modelinde NET ile ilişkili immünoreaktivitenin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Epileptik nöbetler Wistar sıçanlarında (280-380g) 28 gün boyunca PTZ [ilk 12 enjeksiyon 35 mg/ kg, intraperitoneal (I.P.) ve son enjeksiyon 50 mg/kg I.P.] uygulanarak indüklendi. Daha sonra VS torakal ve servikal kesitler açısından iki parça halinde diseke edildi. NET seviyeleri doku örnekleri üzerinde immünohistokimyasal boyama ile değerlendirildi. Bulgular: Erkek ve dişi deney gruplarının torakal vagus bölgesinde NET ifadesinin anlamlı olarak arttı. Servikal VS’de NET ekspresyonu epileptik erkek sıçanlarda önemli ölçüde artarken, epileptik dişi sıçanlarda kontrol gruplarına göre azaldı. Sonuç: Çalışmamız VS’de NET ifadesinin anlamlı bölgesel artışlarını ortaya koymuştur. NE regülasyonunda rol alan NET’in parasempatik sinirsel uyarım bozukluğu ile karakterize olabildiği düşünülmektedir. Gözlemlenen NET ifadesindeki değişiklikler epilepsi ile ilişkili otonom sinir sistemi işlev bozukluklarını etkileyebileceğine dair kanıtlar sunabilir.

Özet

Objective: Epileptic seizures occur as a result of the excessive and uncontrolled spread of electrical activity. Studies have reported that epileptic seizures may affect the autonomic function. However, the main molecular mechanism has not been elucidated yet. Since the vagus nerve (VN) carries 75% of all parasympathetic autonomic system fibers, it is of great importance in the autonomic center associated with epilepsy pathogenesis. Afferent sensory fibers of the VN have connections to associated regions in the brainstem, providing norepinephrine (NE) transmission. Therefore, the suppressive effect of NE on seizures and the role of NE transporters (NET) in neurotransmitter reuptake may occur. Examining the neurotransmitters and related transporters in the autonomic nervous system at the molecular level may help to understand the related mechanism. In this study, we aimed to determine the NET-associated immunoreactivity in the VN in pentylenetetrazole (PTZ) epilepsy model. Methods: Epileptic seizures were induced in Wistar rats (280-380g) by administering PTZ [first 12 injections 35 mg/kg, intraperitoneal (I.P.) and last injection 50 mg/kg I.P.] for 28 days. Subsequently, the VN was dissected as two parts, in terms of the thoracic and cervical sections. The NET levels were evaluated by immunohistochemical staining on the tissue samples. Results: Expression of NETs in the thoracic VN region of the male and female experimental groups significantly increased. In the cervical VN, NET expression was significantly increased in epileptic male rats, while decreased in epileptic female rats compare to control groups. Conclusion: Our study may disclose significant regional enhancement in the NET immunoreactivity. It is assumed that NET, which plays a role in NE regulation, may be characterized by abnormal neural stimulation. The findings provide proof-of-concept that alterations in NET expression may affect the ANS dysfunctions associated with epilepsy.

🔖

Cite This Article

POLAT, A. K., GÜNEY, E., DOĞANYİĞİT, Z., AKYÜZ, E. (2021). Sıçanlarda epilepsi modelinde vagus sinirinde norepinefrin taşıyıcılarının immünohistokimyası. Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, Cilt: 78 - Sayı: 2, 167–174. https://ajindex.com/articles/414009

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (16)

  1. Fisher RS, Acevedo C, Arzimanoglou A, Bogacz A, Cross JH, Elger CE et al. ILAE official report: a practical clinical definition of epilepsy. Epilepsia, 2014;55: 475-82
  2. Thijs RD, Surges R, O’Brien TJ, Sander JW. Epilepsy in adults. Lancet, 2019;393: 689-701
  3. Devinsky O, Ryvlin P, Friedman D. Preventing Sudden Unexpected Death in Epilepsy. JAMA Neurol, 2018;75: 531-2
  4. Goldenholz DM, Kuhn A, Austermuehle A, Bachler M, Mayer C, Wassertheurer S et al. Long-term monitoring of cardiorespiratory patterns in drugresistant epilepsy. Epilepsia, 2017;58: 77-84
  5. Van der Lende M, Surges R, Sander JW, Thijs RD. Cardiac arrhythmias during or after epileptic seizures. J Neurol Neurosurg Psychiatry, 2016;87: 69-74
  6. Wehrwein EA, Orer HS, Barman SM. Overview of the Anatomy, Physiology, and Pharmacology of the Autonomic Nervous System. Compr Physiol, 2016;6: 1239-78
  7. Tindle J, Tadi P. Neuroanatomy, Parasympathetic Nervous System. StatPearls, StatPearls Publishing LLC, 2020
  8. English BA, Jones CK. Chapter 14 - Cholinergic Neurotransmission. Primer on the Autonomic Nervous System (Third Edition). San Diego: Academic Press, 2012
  9. Thompson N, Mastitskaya S, Holder D. Avoiding off-target effects in electrical stimulation of the cervical vagus nerve: Neuroanatomical tracing techniques to study fascicular anatomy of the vagus nerve. J Neurosci Methods, 2019;325: 108325
  10. Barot N, Nei M. Autonomic aspects of sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Clin Auton Res, 2019;29: 151-60
  11. Hulsey DR, Shedd CM, Sarker SF, Kilgard MP, Hays SA. Norepinephrine and serotonin are required for vagus nerve stimulation directed cortical plasticity. Exp Neurol, 2019;320: 112975
  12. Bouret S. Locus Coeruleus, Noradrenaline, and Behavior: Network Effect, Network Effects? Neuron, 2019;103: 554-6
  13. Schwarz LA, Luo L. Organization of the locus coeruleus-norepinephrine system. Curr Biol, 2015;25: R1051-r1056
  14. Kumar U, Medel-Matus JS, Redwine HM, Shin D, Hensler JG, Sankar R et al. Effects of selective serotonin and norepinephrine reuptake inhibitors on depressive- and impulsive-like behaviors and on monoamine transmission in experimental temporal lobe epilepsy. Epilepsia, 2016;57: 506-15
  15. Tellioglu T, Robertson D. Genetic or acquired deficits in the norepinephrine transporter: current understanding of clinical implications. Expert Rev Mol Med, 2001;2001: 1-10
  16. Wayment HK, Schenk JO, Sorg BA. Characterization of extracellular dopamine clearance in the media