The Neuroprotective Effects of Rituximab in Rat Spinal Cord Injury Model: An Immunohistochemical Study

Rat Spinal Kord Hasarında Rituksimabın Nöroprotektif Etkileri: Bir İmmünohistokimyasal Çalışma

Güner MENEKŞE,ERGÜN DAĞLIOĞLU,Osman Arıkan NACAR,Ersin POLAT,Çağatay ÖZDÖL,Ali DALGIÇ,GÜLNUR TAKE KAPLANOĞLU,Ali İhsan ÖKTEN,Ahmet Deniz BELEN

Özet

AmAÇ: Bu çalışmanın amacı spinal kord hasarı (SKH) modeli oluşturulan ratlarda bir B hücresi monoclonal antikoru olan rituksimabın nöroprotektif etkisinin immünhistokimyasal olarak araştırılmasıdır. yÖntem ve GereÇler: Bu çalışmada, 24 adet rat kullanıldı. Ratlar kontrol, yalnızca SKH ve SKH+ Rituksimab tedavisi alanlar olmak üzere 3 gruba ayrıldı. Tedavi grubuna 0,3 ve 5. gün intraperitoneal olarak rituksimab verildi. Ratlar travmadan 7 gün sonra sakrifiye edildi. ELISA yöntemi ile IL-1β, IL-6, TNF-α ve CD20 antikorları ile immünhistokimyasal ve elektron mikroskopik olarak incelendi. BulGulAr: Bulgular rituksimab uygulamasının oligodentrositlerde fagositik süreci baskıladığını, ancak rejenerasyon fazında yetersiz kaldığını göstermiştir. SKH sonrasında Rituksimab tedavisi ile TNF-α ekspresyonunun tamamen baskılandığı saptanmıştır. Yine rituksimab tedavisi alan ratlarda azalmış CD20 ekspresyonu belirgin bir bulguydu. Glial hücrelerde IL-1β ve IL-6 ekspresyonunun arttığı ancak rituksimab tedavisiyle herhangi bir değişiklik oluşmadığı gözlendi. sOnuÇ: SKHda özellikle oligodendrositlerde belirgin olmak üzere tüm nöronal ve glia hücrelerinde TNF-α ekspresyonunun arttığı görüldü. Bu bulguların rituksimab uygulaması ile tamamen baskılandığı saptandı. Ayrıca rituksimab tedavisi ile nöronal hücrelerle birlikte destekleyici glial hücrelerde görülen azalmış olan CD20 ekspresyonu saptandı. Bu bulgu da nöral iyileşme ile ilişkili olabilir.

Abstract

AIm: In the present study, we investigate the neuroprotective effects of rituximab, a monoclonal antibody directed towards B cell mediated humoral immunity, on a rat spinal cord injury (SCI) model with immunohistochemical methods. mAterIAl and methOds: Twenty-four rats were used for the study. Rats were divided as control, SCI, and rituximab-treated SCI groups. Intraperitoneal rituximab administration was performed on days 0, 3 and 5 in the third group. Rats were sacrificed 7 days after trauma. Antibodies against IL-1β, IL-6, TNF-α and CD20 were studied with the ELISA method together with electron microscopic analysis. results: It was found that rituximab suppressed oligodendrocytes at the phagocytic stage but was still inefficient for the regenerative phase. TNF-α expression was markedly increased in rats subjected to SCI and suppressed after rituximab treatment. Decreased CD20 expression was another prominent finding in rats under rituximab therapy. However, expressions of IL-1β and IL-6 were both increased in glial cells without significant change after rituximab administration. COnClusIOn: TNF-α expression was augmented at the level of SCI both in neuronal and glial cells, particularly in oligodendrocytes. All were suppressed after rituximab administration and rituximab reduced CD20 expression both in neuronal and supportive glial cells which may be related to neural healing.