بررسي ارتباط بين اثر پيش شرطي سازي هايپراكسي متناوب بر سطح پروتيين مبادله گر سديم-كلسيم 1 و ميزان حجم سكته مغزي در مدل سكته مغزي رت

Relationship between Preconditioning with Intermittent Hyperoxia on Na+/Ca2+ Exchanger 1 Level and Brain Infarct Volume in Rat Stroke Model

مقدمه وهدف:مطالعات اخير بيان مي كنند كه هايپراكسي (Hyperoxia) نورموباريك (HO)، آسيب ناشي از هايپواكسي اكسيژن رساني مجدد را در مغز كاهش داده و بيان مبادله گر سديم-كلسيم 1 را افزايش مي دهد. هدف از اين تحقيق، تعيين رابطه اثر HO بر مبادله گر سديم- كلسيم1(NCX1، Na+/Ca2+ Exchanger1) و حجم ايسكمي (IV:Infarct Volume) در مدل جانوري سكته است. روش كار:رت ها به دو گروه آزمايشي تقسيم شدند. اولين گروه در معرض هايپراكسي 95% به مدت 6 روز، هر روز به مدت 4 ساعت و گروه دوم به عنوان كنترل در معرض اكسيژن 21% در همان اتاقك قرار گرفت. هر گروه اصلي به 2 زيرگروه انسداد شريان مياني مغزي(MCAO) و دست نخورده(Intact) تقسيم شدند. بعد از 2، 5، 10 و 15 روز پس از تيمار، زير گروه MCAO به مدت 60 دقيقه در معرض MCAO سمت راست قرار گرفتند. بعد از 24 ساعت ريپرفيوژن، حجم ايسكمي در زيرگروه هاي MCAO اندازه گيري شد. بيان NCX1 در مغز در زيرگروه هاي دست نخورده در نواحي كور، پنومبرا و ساب كورتكس ارزيابي گرديد. يافته ها:پيش شرطي سازي با هايپراكسي، IV را كاهش و باعث افزايش بيان NCX1 در پنومبرا و ساب كورتكس شده و به تدريج در طول 15 روز پس از تيمار اثرات هايپراكسي از بين رفت. نتيجه گيري:اگرچه مطالعات بيشتر براي شفاف سازي مكانيسم هاي دخيل در مقاومت به ايسكمي نيازمند است، مي توان بيان كرد كه هايپراكسي با بيان NCX1 و كاهش IV مرتبط بوده و اين نتايج تاييدكننده يك نقش نوروپروتكتيو براي NCX1 در توليد محافظت به ايسكمي مي باشد.

Inroduction & Objective:Recent studies suggest that Normobaric Hyperoxia (HO) decreases hypoxia-reoxygenation injury, increases expression of Na+/Ca2+ Exchanger1 (NCX1) in brain. We wanted to determine the relationship between HO effects on NCX1 and infarct volume (IV) in rat stroke model. Materials and Methods:Rats were divided into two experimental groups. The first group was exposed to 95% inspired HO for 4 hours/day for 6 consecutive days (HO). The second group acted as control and was exposed to 21% oxygen in the same chamber. Each main group was sub-divided to middle cerebral artery occlusion (MCAO-operated) and intact (without any surgery) sub-groups. After 2, 5, 10 and 15 days from pre-treatment, MCAO-operated sub-groups were subjected to60 minutes of right MCAO. After 24 hours reperfusion, infarct volume was measured in MCAO-operated sub-groups. The NCX1 expression levels of core, penumbra and sub-cortex regions were assessed in sham-operated and intact sub-groups. Results: Pre-conditioning with HO decreased infarct volume, and increased expression of NCX1 in penumbra and sub-cortex. These effects of hyperoxia disappeared gradually during 15 days after pre-treatment. Conclusion: Although further studies are needed to clarify the mechanisms of time course of neuroprotection, HO partly is associated with expression of NCX1 consistent with an active role in the genesis of ischaemic neuroprotection. Key word: Na+/Ca2+ Exchanger1, Hyperoxia, Brain Ischemia, Neuroprotection, Infarct Volume.