Quick Search
The effects of protein kinase C activator phorbol dibutyrate on traumatic brain edema and aquaporin-4 expression
Aykut Karasu1, Yavuz Aras1, Pulat Akın Sabancı1, Günseli Sağlam2, Nail İzgi1, Burcu Biltekin3, Tanyeri Barak1, Kemal Tanju Hepgül1, Mehmet Kaya4, Ayhan Bilir31Department Of Neurosurgery, Istanbul University, Istanbul Medical Faculty, Istanbul2Department Of Anesthesiology, Istanbul University, Istanbul Medical Faculty, Istanbul
3Department Of Histology & Embryology, Istanbul Medical Faculty, Istanbul University, Istanbul
4Department Of Physiology, Istanbul Medical Faculty, Istanbul University, Istanbul
BACKGROUND
Aquaporin-4 (AQP4) is the major water channel in the central nervous system. Brain edema emerges from increased AQP4 expression in traumatic brain injury (TBI). Cell line studies have shown that the protein kinase activator phorbol ester exerts a suppressive effect on AQP4 and water permeability. The aim of this study was to investigate the effects of a phorbol ester, phorbol dibutyrate (PDBu), on increased TBI AQP4 expression and accompanying brain edema.
METHODS
Fifty-six male Wistar rats were first divided into two groups: the edema group, in which the percentage of water in brain tissue would be evaluated, and the immunohistochemical group, allowing AQP4 expression to be determined. Both groups were further sub-divided into four groups consisting of 7 subjects. These four groups were as follows: sham-operated control group, severe diffuse TBI group, 0.9% saline-treated diffuse TBI group, and the PDBu-treated diffuse TBI group (2300 µg/kg, iv). The results were evaluated statistically.
RESULTS
PDBu treatment significantly reduced brain water concentration (p<0.001). Furthermore, PDBu was found to reduce trauma-induced AQP4 upregulation (p<0.05).
CONCLUSION
This study showed that traumatic brain edema was prevented by intravenous PDBu administration via AQP4 downregulation, supporting the idea emphasizing the importance of AQP4 expression control in TBI.
Protein kinaz C aktivatörü forbol dibütiratın travmatik beyin ödemine ve aquaporin 4 ekspresyonu üzerine etkisi
Aykut Karasu1, Yavuz Aras1, Pulat Akın Sabancı1, Günseli Sağlam2, Nail İzgi1, Burcu Biltekin3, Tanyeri Barak1, Kemal Tanju Hepgül1, Mehmet Kaya4, Ayhan Bilir31İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Nöroşirürji Ana Bilim Dalı, İstanbul2İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Anesteziyoloji Ana Bilim Dalı, İstanbul
3İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Histoloji Ve Embryoloji Ana Bilim Dalı, İstanbul
4İstanbul Ünivetrsitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fizyoloji Ana Bilim Dalı, İstanbul
AMAÇ
Aquaporin-4 (AQP4) merkezi sinir sistemindeki başlıca su kanalıdır. Beyin ödemi travmatik beyin yaralanmasında (TBY) artmış AQP4 ekspresyonundan ortaya çıkmaktadır. Hücre çalışmaları protein kinaz aktivatörü forbol esterin AQP-4 ve su geçirgenliği üzerine baskılayıcı etkisi olduğunu göstermiştir. Bu çalışmanın amacı, bir forbol esteri olan forbol dibütiratın (PDBu) TBY’de AQP-4 ekspresyonu ve eşlik eden beyin ödemine etkisinin araştırılmasıdır.
GEREÇ VE YÖNTEM
Elli altı adet erkek Wistar cinsi sıçan öncelikle beyin dokusundaki su yüzdesinin değerlendirileceği ödem grubu ve AQP-4 ekspresyonunun araştırılacağı immünohistokimya grubu olmak üzere 2 gruba ayrıldı. Bu iki grup da kendi içerisinde kontrol grubu, ciddi TBY grubu, %0,9’luk tuz çözeltisi ile tedavi edilen TBY grubu ve PDBu (2300 mg/kg, iv) ile tedavi edilen TBY grubu olmak üzere 4 ayrı alt gruba ayrıldı. Sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi.
BULGULAR
PDBu tedavisi anlamlı derecede beyin su konsantrasyonunu düşürdü (p<0,001). Ayrıca PDBu’nun travmaya bağlı AQP-4 reseptörlerinin artışını engellendiği tespit edildi (p<0,05).
SONUÇ
AQP-4 reseptörlerini azaltma etkisi oluşturan intravenöz PDBu verilmesiyle travmatik beyin ödemi gelişmesi engellenmiştir. Ayrıca bu durum TBY’da AQP-4 ekspresyonunun önemini de vurgulamaktadır.
Corresponding Author: Pulat Akın Sabancı, Türkiye
Manuscript Language: English