Paclitaxel Inhibits Expression of Neuronal Nitric Oxide Synthase and Prevents Mitochondrial Dysfunction in Spinal Ventral Horn in Rats After C7 Spinal Root Avulsion

Paklitaksel Sıçanlarda C7 Spinal Kök Avülsiyonu Sonrasında Nöronal Nitrik Oksit Sentaz Ekspresyonunu İnhibe Eder ve Spinal Ventral Boynuzda Mitokondriyal Disfonksiyonu Önler

Yew Chin TAN, Jong Hua TEE, Abdul Aziz YUSOFF, Jafri Malin ABDULLAH, Sze Kiat SIM

Özet

AMAÇ: Çalışmada brakiyal pleksus avülsiyon yaralanması sonrasında motor nöron ölümü ve mitokondriyal disfonksiyon önlenmesinde intratekal infüzyonla verilen paklitakselin nöroprotektif etkisi değerlendirilmiştir. YÖNTEM ve GEREÇLER: Sprague-Dawley sıçanlarında brakiyal kökte avülsiyon hasarı indüklenmiştir. Paklitaksel tedavi grubuna (n = 32) 5 gün boyunca bir mikroinfüzyon pompasıyla intratekal paklitaksel infüzyonu (256 ng/g) verilirken Kontrol grubuna (n = 32) normal salin verilmiştir. Servikal kord, 1, 2, 4 ve 6 hafta süren sağkalım süreleri sonrasında alınmıştır (her biri n = 8). Sağ kalan ve nNOS-pozitif motor nöronların ventral boynuzda yaralanma seviyesindeki sayısı NADPH-d histokimyası ile belirlenmiştir. Bu konumdaki mitokondri işlevi CcO histokimyası ve dansitometriyle ölçülmüştür. Belirli sağkalım zamanlarında çalışma grupları arasındaki farkları saptamak için bağımsız t testi uygulanmıştır. BULGULAR: Paklitaksel tedavi grubu 2, 4 ve 6 haftada nNOS ekspresyonunda önemli bir relatif azalma ve 4 ve 6 haftada mitokondriyal işlevde önemli artış göstermiştir. Motonöron sağkalımı 2, 4 ve 6 haftada önemli artış göstermiştir. SONUÇ: Paklitakselin brakiyal pleksus avülsiyon yaralanması sonrasında spinal motonöron dejenerasyonuna karşı önemli bir nöroprotektif etkisi vardır ve bu etki nNOS ekspresyonunun inhibisyonu ve mitokondriyal disfonksiyonun önlenmesiyle ilişkilidir.

Abstract

AIm: This study evaluated the neuroprotective effect of intrathecally infused paclitaxel in the prevention of motoneuron death and mitochondrial dysfunction following brachial plexus avulsion injury. MaterIal and Methods: Brachial root avulsion injury was induced in Sprague-Dawley rats. The Paclitaxel treatment group (n = 32) received a 5-d intrathecal infusion of paclitaxel (256 ng/d) via a micro infusion pump, whereas the Control group (n = 32) received normal saline. The cervical cord was harvested at survival times of 1, 2, 4, and 6 wk (n = 8 each). The number of surviving and nNOS-positive motoneurons at the injury level in the ventral horn was determined with NADPH-d histochemistry. Mitochondrial function at this location was measured with CcO histochemistry and densitometry. An independent t-test was applied to detect differences between the study groups at specific survival times. Results: The Paclitaxel treatment group showed a significant relative reduction in nNOS expression at 2, 4, and 6 wk, and significantly improved mitochondrial function at 4 and 6 wk. Motoneuron survival was significantly increased at 2, 4, and 6 wk. ConclusIon: Paclitaxel has a significant neuroprotective effect against spinal motoneuron degeneration following brachial plexus avulsion injury, which involves inhibition of nNOS expression and prevention of mitochondrial dysfunction.