Μελέτη της νευροπροστατευτικής δράσης της φαινυτοΐνης μετά από πειραματική πρόκληση βλάβης στο νωτιαίο μυελό επίμυων

Abstract

Aim: Spinal cord trauma creates a local primary injury to neurons which is irreversible. Theseverity of the initial injury is exacerbated by the maintenance of cellular death for some time after trauma. This procedure is called secondary degeneration and theoretically it represents a preventable event. Secondary cell death is caused by the local inflammatory response at the cord environment. In this experimental study we studied whether phenytoin, an antiepileptic agent, could provide neuroprotection in spinal cord injury, based on the drug’s ability to inhibit sodium channels of the cellular membrane. Methods: Adult male Fisher rats were used in this study. Incomplete spinal cord injury (contusion type) was produced by a weight-drop device. After laminectomy, the apparatus created reproducible injuries at the level of eleventh thoracic vertebrae. Half of the animals were administrated with phenytoin intraperitoneally. Animals underwent regular neurological examinations with the BBB test until six weeks after trauma. Rats were divided randomly and sacrificed at certain time points and cord specimens were taken after mummification and sent for pathological evaluation. Results: Neurological results showed that laboratory animals that received phenytoin presented with higher scores in all tests performed. Overall comparison of control group and phenytoin group clinical scores shows that laboratory animals that received phenytoin achieved higher scores with a statistically significant difference (p<0.05). Histological results showed that animals given phenytoin had less degenerative alterations at the injury site and larger amounts of spared neurons. In addition to that, the appearance of astrocytic scar at the injury site, more evident in laboratory animals treated with phenytoin, was combined with improved neurological scores. Conclusion: Our results indicate that phenytoin could provide neuroprotective effect in rats with spinal cord injury, by reducing the inflammation progress through inhibition of voltage gated sodium channels. Reduction of the degenerative procedure led to the development of an astrocytic matrix which helped for partial neuronal recovery.

Σκοπός: Η αντιμετώπιση των τραυματικών κακώσεων του νωτιαίου μυελού αποτελεί φλέγον θέμα στη σύγχρονη ιατρική. Όπως έχει αποδειχθεί, μετά την πρωτοπαθή κάκωση του νωτιαίου μυελού, ακολουθεί η ανάπτυξη μιας φλεγμονώδους διεργασίας, η οποία επιδεινώνει τις συνέπειες του αρχικού τραύματος. Η φλεγμονώδης διαδικασία οδηγεί σε εκφύλιση του ανατομικού περιβάλλοντος του τραυματισμένου νωτιαίου μυελού. Η μελέτη αυτή σχεδιάστηκε με σκοπό να αξιολογήσει την δυνατότητα της φαινυτοΐνης να δράσει νευροπροστατευτικά και να περιορίσει την έκταση της δευτεροπαθούς εκφύλισης μετά από βλάβη νωτιαίου μυελού, αναστέλλοντας τη λειτουργία των διαύλων νατρίου της κυτταρική μεμβράνης. Μέθοδος: Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν ενήλικοι άρρενες επίμυες τύπου Φίσερ. Με γενική αναισθησία , διενεργείτο πεταλεκτομή του 11ου θωρακικού σπονδύλου και στη συνέχεια ακολουθούσε θλάση του μυελού με τη βοήθεια ειδικά σχεδιασμένου υπάκτορα. Αμέσως μετά τη θλάση χορηγείτο ενδοπεριτοναϊκά φαινυτοΐνη σε τυχαία επιλεγμένους επίμυες και σε δόσεις αντίστοιχες με τις θεραπευτικές δόσεις για την επιληψία. Οι επίμυες υποβάλλονταν σε συχνούς νευρολογικούς ελέγχους με το σύστημα ΒΒΒ. Μετά τη θυσία τους ακολουθούσε μομιοποίηση και τα δείγματα του νωτιαίου μυελού στέλλονταν για παθολογοανατομική εξέταση. Αποτελέσματα: Η νευρολογική εξέταση έδειξε ότι οι επίμυες, που έλαβαν ενδοπεριτοναϊκά φαινυτοΐνη, είχαν συνολικά καλύτερα αποτελέσματα από την ομάδα ελέγχου. Από την ιστολογική εξέταση διαπιστώθηκε ότι το ποσοστό της εκφύλισης του νευρικού ιστού ήταν μικρότερο στους επίμυες, οι οποίοι έλαβαν άμεσα μετατραυματικά φενυτοϊνη. Επίσης στους επίμυες, που έλαβαν φαινυντοΐνη, παρατηρήθηκε η ανάπτυξη ουλώδους ιστού υψηλής περιεκτικότητας σε αστροκύτταρα στο τοπικό μυελικό περιβάλλον. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδεικνύουν ότι η χορήγηση φαινυτοΐνης μπορεί να δράσει νευροπροστατευτικά σε επίμυες με τραυματισμό του νωτιαίου μυελού. Παρατηρήθηκε βελτίωση, τόσο στα κλινικά, όσο και στα παθολογοανατομικά αποτελέσματα. Σημειώνεται η ανάπτυξη αστροκυτταρικής ουλής στο περιβάλλον της κάκωσης του νωτιαίου μυελού στους επίμυες που έλαβαν φαινυτοΐνη. Η παρουσία της ουλής, σύμφωνα και με άλλες μελέτες, συνδυάζεται με βελτιωμένες νευρολογικές επιδόσεις.