Dergiler / Acta Medica Nicomedia / 2026 / Cilt: 9

EKSOJEN ÇİNKO'NUN ABSANS EPİLEPSİLİ SIÇANLARDA KALP KASILMA PARAMETRELERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

THE EFFECT OF EXOGENOUS ZINC ON CARDIAC CONTRACTION PARAMETERS IN RATS WITH ABSENCE EPILEPSY

Nilufer Akgun Unal(ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0000-0001-7750-482X
Omer Unal(SAMSUN ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0000-0002-4816-830X
Elif Elçin Etli Omur(ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, SAĞLIK HİZMETLERİ MESLEK YÜKSEKOKULU)0000-0001-5282-2872
Elif Gülbahçe Mutlu(KTO KARATAY ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0000-0003-2391-2152
Emre Soner Tiryaki(ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ, TIP FAKÜLTESİ)0000-0002-4253-2705
Sayfa
1–9
Yayın Tarihi
2026-07-27
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bulgular: PTZ ile indüklenen epilepsili sıçanlarda, papiller kaslar azalmış kasılma kuvveti ve gücü sergilemiş ve bu duruma HCN2, CACNA1G ve NZF2b'nin istatistiksel olarak anlamlı (p<0.0001) aşırı ekspresyonu eşlik etmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Amaç: Bu çalışma, subkonvülsif pentilenetetrazol (PTZ) ile indüklenen deneysel absans epilepsi modelinde kronik nöbet stresi sonucu ortaya çıkan kardiyak iyon kanallarındaki (HCN2 ve CACNA1G) patolojik değişiklikleri ve NZF2b çinko parmak proteininin ekspresyonunu araştırmayı ve eksojen çinkonun bu moleküler tablo ve papiller kas kasılma dinamikleri üzerindeki doza bağımlı etkilerini incelemeyi amaçlamıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Yöntem: Toplam 32 erkek Wistar albino sıçan, dört gruba rastgele ayrıldı: sağlıklı kontrol, PTZ-Bazal, PTZ+30µM ZnSO₄ ve PTZ+300µM ZnSO₄.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular: PTZ ile indüklenen epilepsili sıçanlarda, papiller kaslar azalmış kasılma kuvveti ve gücü sergilemiş ve bu duruma HCN2, CACNA1G ve NZF2b'nin istatistiksel olarak anlamlı (p<0.0001) aşırı ekspresyonu eşlik etmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Absans Epilepsi · Eksojen Çinko · HCN2

Özet

Amaç: Bu çalışma, subkonvülsif pentilenetetrazol (PTZ) ile indüklenen deneysel absans epilepsi modelinde kronik nöbet stresi sonucu ortaya çıkan kardiyak iyon kanallarındaki (HCN2 ve CACNA1G) patolojik değişiklikleri ve NZF2b çinko parmak proteininin ekspresyonunu araştırmayı ve eksojen çinkonun bu moleküler tablo ve papiller kas kasılma dinamikleri üzerindeki doza bağımlı etkilerini incelemeyi amaçlamıştır. Yöntem: Toplam 32 erkek Wistar albino sıçan, dört gruba rastgele ayrıldı: sağlıklı kontrol, PTZ-Bazal, PTZ+30µM ZnSO₄ ve PTZ+300µM ZnSO₄. Absans epilepsi modeli, eşik altı dozda (25 mg/kg) PTZ uygulanarak indüklenmiş ve nöbetleri doğrulamak için elektrofizyolojik doğrulama kullanıldı. İzole papiller kas şeritlerinin mekanik kasılma parametreleri (kasılma kuvveti, süre, hız ve güç) izole organ banyosunda ölçüldü. Fonksiyonel kayıtların ardından, dokulardan toplam RNA izole edilerek gen mRNA ekspresyon seviyeleri kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) ile incelendi. Bulgular: PTZ ile indüklenen epilepsili sıçanlarda, papiller kaslar azalmış kasılma kuvveti ve gücü sergilemiş ve bu duruma HCN2, CACNA1G ve NZF2b'nin istatistiksel olarak anlamlı (p<0.0001) aşırı ekspresyonu eşlik etmiştir. Dikkat çekici bir şekilde, eksojen çinko doza bağımlı farklı etkiler göstermiştir: düşük doz çinko (30 µM) düşük frekanslarda kasılma kuvvetini korurken bu patolojik gen ekspresyonlarını başarılı bir şekilde aşağı regüle etmiştir. Buna karşılık, yüksek doz çinko (300 µM), gen aşırı ekspresyonunu benzer şekilde azaltmasına rağmen, şiddetli mekanik yetmezliğe ve uzamış gevşeme sürelerine neden olmuştur. Sonuç: Kronik absans nöbetleri, edinilmiş kardiyak kanalopatiye ve transkripsiyonel anormalliklere yol açarak miyokardiyal mekanik zayıflığa katkıda bulunur. Ayrıca, eksojen çinko epilepsili kalpte çok dar bir terapötik pencere sergiler; düşük dozlarda patolojik gen ekspresyonunu modüle edebilirken, yüksek konsantrasyonlar akut mekanik toksisiteye neden olur. Bu durum, potansiyel müdahalelerde dikkatli doz ayarlamasının kritik gerekliliğini vurgulamaktadır.

Abstract

Objective: This study aimed to investigate the pathological changes in cardiac ion channels (HCN2 and CACNA1G) and the expression of NZF2b zinc finger protein resulting from chronic seizure stress in an experimental absence epilepsy model induced by subconvulsive pentylenetetrazol (PTZ) and explore the dose-dependent effects of exogenous zinc on this molecular picture and papillary muscle contraction dynamics. Methods: A total of 32 male Wistar albino rats were randomly assigned to four groups of eight: healthy control, PTZ-Basal, PTZ + 30 µM ZnSO₄, and PTZ + 300 µM ZnSO₄. The absence epilepsy model was induced by administering PTZ at a subthreshold dose (25 mg/kg), and electrophysiological verification was used to confirm seizures. Mechanical contraction parameters (contractile force, duration, velocity, and power) of isolated papillary muscle strips were measured in an isolated organ bath. Following functional recordings, total RNA was isolated from tissues, and gene mRNA expression levels were examined by quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Results: In PTZ-induced epileptic rats, papillary muscles exhibited decreased contractile force and power, accompanied by a statistically significant (p<0.0001) overexpression of HCN2, CACNA1G, and NZF2b. Notably, exogenous zinc exhibited dose-dependent differential effects: low-dose zinc (30 µM) successfully down-regulated these pathological gene expressions while maintaining contraction force at low frequencies. Conversely, high-dose zinc (300 µM) precipitated severe mechanical failure and prolonged relaxation times, despite similarly reducing the gene overexpression. Conclusion: Chronic absence seizures lead to acquired cardiac channelopathy and transcriptional abnormalities, contributing to myocardial mechanical weakness. Furthermore, exogenous zinc demonstrates a very narrow therapeutic window in the epileptic heart; while it can modulate pathological gene expression at low doses, high concentrations induce acute mechanical toxicity, underscoring the critical need for careful dosing in potential interventions.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Unal, N. A., Unal, O., Omur, E. E. E., Mutlu, E. G., Tiryaki, E. S. (2026). EKSOJEN ÇİNKO'NUN ABSANS EPİLEPSİLİ SIÇANLARDA KALP KASILMA PARAMETRELERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ. Acta Medica Nicomedia, Cilt: 9, 1–9. https://doi.org/10.53446/actamednicomedia.1938647

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (29)

  1. Jansen K, Lagae L. Cardiac changes in epilepsy. Seizure. 2010;19(8):455-460. doi:10.1016/j.seizure.2010.07.008.
  2. Velagapudi P, Turagam M, Laurence T, Kocheril A. Cardiac arrhythmias and sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP). Pacing Clin Electrophysiol. 2012;35(3):363-370. doi:10.1111/j.1540-8159.2011.03276.x.
  3. Demirtaş Şahin T, Utkan T, Karson A, Yazır Y, Karaoz E. Cardiovascular changes in genetic absence epileptic WAG/Rij rats: Effects of chronic ethosuximide treatment. Genetik absans epilepsili WAG/Rij sıçanlarda kardiyovasküler değişiklikler: Kronik etosüksimid tedavisinin etkileri. Cukurova Medical Journal. 2020;45(3):769-777. doi:10.17826/cumj.724491.
  4. Powell KL, Jones NC, Kennard JT, et al. HCN channelopathy and cardiac electrophysiologic dysfunction in genetic and acquired rat epilepsy models. Epilepsia. 2014;55(4):609-620. doi:10.1111/epi.12563.
  5. Cheong E, Shin HS. T-type Ca²⁺ channels in absence epilepsy. Biochim Biophys Acta. 2013;1828(7):1560-1571. doi:10.1016/j.bbamem.2013.02.002
  6. Li Y, Zhang X, Zhang C, et al. Increasing T-type calcium channel activity by β-adrenergic stimulation contributes to β-adrenergic regulation of heart rates. J Physiol. 2018;596(7):1137-1151. doi:10.1113/jp274756.
  7. Kokhabi P, Mollazadeh R, Hejazi SF, Nezhad AH, Pazoki-Toroudi H. Importance of Zinc Homeostasis for Normal Cardiac Rhythm. Curr Cardiol Rev. 2025;21(2):e1573403X299868. doi:10.2174/011573403x299868240904120621.
  8. Woodier J, Rainbow RD, Stewart AJ, Pitt SJ. Intracellular Zinc Modulates Cardiac Ryanodine Receptor-mediated Calcium Release. J Biol Chem. 2015;290(28):17599-17610. doi:10.1074/jbc.M115.661280.
  9. Baraka AM, Hassab El Nabi W, El Ghotni S. Investigating the role of zinc in a rat model of epilepsy. CNS Neurosci Ther. 2012;18(4):327-333. doi:10.1111/j.1755-5949.2011.00252.x
  10. Tuncay E, Bilginoglu A, Sozmen NN, et al. Intracellular free zinc during cardiac excitation-contraction cycle: calcium and redox dependencies. Cardiovasc Res. 2011;89(3):634-642. doi:10.1093/cvr/cvq352.
  11. Gamsjaeger R, O'Connell MR, Cubeddu L, et al. A structural analysis of DNA binding by myelin transcription factor 1 double zinc fingers. J Biol Chem. 2013;288(49):35180-35191. doi:10.1074/jbc.M113.482075.
  12. Yi T, Vick JS, Vecchio MJ, et al. Identifying cellular mechanisms of zinc-induced relaxation in isolated cardiomyocytes. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2013;305(5):H706-715. doi:10.1152/ajpheart.00025.2013.
  13. Akgun-Unal N, Ustun A, Bayirli S, Unal O, Mogulkoc R, Baltacı AK. Effect of Cumulative Zinc Doses on Papillary Muscle Contractions and the Zinc Finger Protein ZEB1. Biol Trace Elem Res. 2025;203(10):5235-5244. doi:10.1007/s12011-025-04550-z.
  14. Traboulsie A, Chemin J, Chevalier M, Quignard JF, Nargeot J, Lory P. Subunit-specific modulation of T-type calcium channels by zinc. J Physiol. 2007;578(Pt 1):159-171. doi:10.1113/jphysiol.2006. 114496.
  15. Lüttjohann A, Fabene PF, van Luijtelaar G. A revised Racine's scale for PTZ-induced seizures in rats. Physiol Behav. 2009;98(5):579-586. doi:10.1016/j.physbeh.2009.09.005
  16. Snead OC, 3rd. Pharmacological models of generalized absence seizures in rodents. J Neural Transm Suppl. 1992;35:7-19. doi:10.1007/978-3-7091-9206-1_2.
  17. Akgun-Unal N, Ozyildirim S, Unal O, Baltaci SB, Mogulkoc R, Baltaci AK. The effects of resveratrol and melatonin on cardiac dysfunction in diabetic elderly female rats. Physiol Res. 2023;72(2):187-198. doi:10.33549/physiolres.935024.
  18. Ahmet A, Seçkin T, Murat Cenk Ç, Nizamettin D. The Effect of MitoTEMPO on Rat Diaphragm Muscle Contraction Parameters in an Experimental Diabetes Model Induced with Streptozotocin. Eur J Ther. 2023;29(4):820-828. doi:10.58600/eurjther1912
  19. Akyuz E, Doganyigit Z, Eroglu E, et al. Myocardial Iron Overload in an Experimental Model of Sudden Unexpected Death in Epilepsy. Front Neurol. 2021;12:609236. doi:10.3389/fneur.2021.609236.
  20. Smith BN, Delisle BP. The Long and the Short of It: Seizures Induce Cardiac Remodeling and Arrhythmia. Epilepsy Curr. 2015;15(2):90-91. doi:10.5698/1535-7597-15.2.90.
  21. Kessi M, Peng J, Duan H, et al. The contribution of HCN channelopathies in different epileptic syndromes, mechanisms, modulators, and potential treatment targets: a systematic review. Front Mol Neurosci. 2022;15:807202. doi:10.3389/fnmol.2022.807202
  22. Li Y, Wang F, Zhang X, et al. β-Adrenergic stimulation increases Cav3.1 activity in cardiac myocytes through protein kinase A. PLoS One. 2012;7(7):e39965. doi:10.1371/journal.pone.0039965.
  23. Hazzaz Abouamal T, Choukairi Z, Taoufiq F. Functional Exploration Of T-Type Calcium Channels (Cav3.2 And Cav3.3) And Their Sensitivity To Zinc. Open Microbiol J. 2018;12:280-287. doi:10.2174/1874285801812010280.
  24. Skalny AA, Tinkov AA, Medvedeva YS, et al. Zinc asparaginate supplementation induces redistribution of toxic trace elements in rat tissues and organs. Interdiscip Toxicol. 2015;8(3):131-138. doi:10.1515/intox-2015-0020.
  25. Qian C, Colvin RA. Zinc Modulation of Cardiac Ryanodine Receptor Gating: Alternate Interpretation of the Interplay between Zinc and Calcium. J Biol Chem. 2016;291(8):4266. doi:10.1074/jbc.L115.712109.
  26. Gaburjakova J, Gaburjakova M. The Cardiac Ryanodine Receptor Provides a Suitable Pathway for the Rapid Transport of Zinc (Zn(2+)). Cells. 2022;11(5). doi:10.3390/cells11050868.
  27. Turan B, Tuncay E. Impact of Labile Zinc on Heart Function: From Physiology to Pathophysiology. Int J Mol Sci. 2017;18(11). doi:10.3390/ijms18112395.
  28. Hara T, Yoshigai E, Ohashi T, Fukada T. Zinc in Cardiovascular Functions and Diseases: Epidemiology and Molecular Mechanisms for Therapeutic Development. Int J Mol Sci. 2023;24(8). doi:10.3390/ijms24087152.
  29. Kumar H, Katyal J, Gupta YK. Low dose zinc supplementation beneficially affects seizure development in experimental seizure models in rats. Biol Trace Elem Res. 2015;163(1-2):208-216. doi:10.1007/s12011-014-0181-7.