Gereç ve Yöntem: Erişkin C57/BL6 ırkı fareler 1-Sham, 2-Kisspeptin, 3-İskemi ve 4-İskemi+Kisspeptin olmak üzere 4 gruba ayrılmıştır (n=5). Sham ve İskemi gruplarına, operasyondan (sham) 40 dakika önce intraperitonel olarak sadece serum fizyolojik, Kisspeptin ve İskemi+Kisspeptin gruplarına 20 nmol dozunda kisspeptin uygulanmıştır. Sonrasında iskemi grupları 15 dakika KAİ’ye maruz bırakılarak, iki saat boyunca reperfüzyona tabi tutulmuştur. Toplamda 175 dakikalık deney periyodundan sonra hayvanlar dekapite edilerek böbrekler alınmış, total oksidan ve antioksidan seviyesi (TOS ve TAS) değerleri belirlenmiştir.

Bulgular: Karotid Arter İskemisi, TOS ve TAS parametrelerinde herhangi bir değişime sebep olmamıştır. İskemi grubuna kisspeptin uygulamasının, TOS değerine herhangi bir etkisi gözlemlenmezken, TAS değerinde anlamlı olmayan bir yükselmeye sebep olmuştur (P=0,41). Sham operasyona maruz kalan gruba kisspeptin uygulamasının TOS değerinde anlamlı olmayan bir düşüşe sebep olduğu gözlemlenirken (P=0.18). TAS değerinde herhangi bir etkisi görülmemiştir. İskemi+Kisspeptin grubunda ise TAS, Kisspeptin grubuna göre anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur (P=0,031).

Sonuç: Karotid Arter İskemisi (KAİ) sonrasında TAS ve TOS değerlerinde bir değişiklik gözlenmemiştir. Ancak, kisspeptin uygulamasının antioksidan durumunu arttırması, kisspeptinin böbreklerdeki antioksidan aktiviteyi arttırdığını düşündürmektedir.

Serebral iskemi reperfüzyon hasarı, kan akışını iskemik beyin dokusuna geri getirmenin bilinen bir komplikasyonudur ⁵. Kan akımı geri döndüğünde, oksijen ve beyaz kan hücreleri yaralanma alanına tekrar girer ve proteazların ve serbest radikallerin salınmasını sağlar. Proteazlar ve serbest radikaller, iskemik hasarın çoğalmasındaki esas faktörlerdir ve bunlar çok karmaşık reaksiyonlar oluştururlar ⁶. Beyin felci olan hastalarda, kan akışının tekrar sağlanmasından sonra serebral iskemi-reperfüzyon (I/R) yaralanması sıklıkla ortaya çıkmakta ve daha ciddi nörolojik yetersizliklere neden olmaktadır ⁷. Bu nedenle, I/R yaralanması, önemli patojenik mekanizma olarak düşünülmüştür.

Kisspeptin reseptörü olan GPR54, hipokampus ve korteks gibi ekstra-hipotalamik beyin bölgelerinde ifade edilmiş ^8-11 ve ilk olarak kiss1 geninin metastaz baskılayıcı ürünü metastin olarak tanımlanmıştır ¹². Kisspeptinin hipotalamik-hipofiz gonadal ekseni stimüle ettiği ve oksidatif hasara karşı antioksidan enzimin ekspresyonunu değiştirdiği ortaya çıkmıştır ¹³. Aydın ve ark. ¹⁴ yaptıkları çalışmada kisspeptin uygulamasının karaciğer dokusunda oksidan ve antioksidan sistemlere olumlu etkileri olduğunu göstermişlerdir. Ciddi beyin travması geçiren hastalarda oluşan akut böbrek yetmezliği, klinikte gözlemlenen bir durumdur. Bunun nedenleri olarak önerilen mekanizmaların başında nöroinflamasyon, artan viseral nöronal sempatik aktivitede artma ve vazopresin etkisiyle hipotalamo-hipofiz-adrenal aks üzerinden oluşan renal sodyum düzenlenmesindeki değişiklikler gelmektedir ¹⁵. Beyin hasarı yoğunluğu, birincil yaralanma derecesini ve ikincil hasara bağlı olan bir inflamatuar yanıtı aktive eder ¹⁶. Beyin hasarı sonrası oluşan enflamatuar olayların karmaşık kaskatına, komplemanların, sitokinlerin, adezyon moleküllerinin ve diğer çok fonksiyonlu peptitlerin üretimi ve aktivasyonu aracılık eder. Merkezi sinir sistemi hücrelerinin bol miktarda inflamatuar kaynağı vardır ^17,18 ve proinflamatuar sitokinlerin ve kompleman bileşenlerinin merkezi sinir sistemi ekspresyonu, kan-beyin bariyeri (BBB) boyunca nötrofiller ve monositlerin (makrofajlar) alınmasına ve nöro-inflamasyonun geliştirilmesine yol açmaktadır ¹⁹. Nöro-inflamasyonun sistemik etkileri, hipotalamik ‑ hipofiz ‑ adrenal aksı ve otonom sinir sistemi gibi nöroendokrin yolakları tarafından da aracılık edilmektedir ^20,21. Bu farklı mekanizmaların genel etkisi, bağışıklık sisteminin depresyonu ²⁰ ve hücre kaynaklı immünitenin baskılanmasıdır ²². Enfeksiyon bu nedenle önemli bir komplikasyondur ve alt solunum yollarında meydana gelen enfeksiyonların neredeyse yarısına sahip olan beyin hasarlı hastaların % 50-65'inde görülmektedir ^22,23. Akut beyin hasarı genellikle sempatik sinir sistemi aktivitesini ve sistolik hipertansiyona neden olan plazma katekolaminlerini arttırmaktadır. Artmış viseral sempatik sinir sistemi aktivasyonu, renal sodyum reabsorpsiyonunun artmasıyla birlikte azalmış renal glomerüler perfüzyon ile sonuçlanmaktadır ²⁴. Ayrıca akut serebral yaralanma, hem vazopressin sekresyonundaki değişikliklere hem de serebral sodyum atımına bağlı olarak renal sodyum tutulumundaki akut değişikliklere yol açabilmektedir ²⁵. Tüm bu komplikasyonlar göz önüne alındığında kisspeptinin, karotid arter iskemisi (KAİ) sonrası periferal dokularda oluşan oksidatif değişikliklere etkisi sorgulanmış ve böbreklerdeki etkisi araştırılmıştır.

Istatistiksel analizler GraphPad Prism kullanılarak yapılmıştır. Verilerin normal dağılıma uyumu Shapiro-Wilk normal dağılım testi ile test edilmiştir. Ancak gruplardaki örneklem sayısı düşük olduğundan istatistiksel analizler Mann-Whitney H (Nonparametrik Tek Yönlü Varyans Analizi) testi ve Dunn’ın çoklu karşılaştırma testi kullanılarak yapılmıştır. 0.05’ten küçük P değerleri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.

Büyütmek İçin Tıklayın

Şekil 1: Total Oksidan Seviyesi. İstatistik analizler için Mann-Whitney test kullanılmıştır (n=5)

Benzer şekilde, Sham grubu ile İskemi grubunun TAS değerleri arasında herhangi bir fark gözlemlenmemiş olup etkisi gözlemlenmemişken, İskemi grubuna kıyasla, İskemi+Kisspeptin grubunda TAS değerlerinde bir artışa sebep olsa da bu artış anlamlı bulunmamıştır (İskemi grubu= 0.94±0.21 mmol Trolox Ekivalan/L, İskemi+Kisspeptin grubu= 1.20±0.22 mmol Trolox Ekivalan/L; P=0.44; Şekil 2). Ancak İskemi+Kisspeptin grubunun TAS değerleri, Kisspeptin grubuna kıyasla anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur (P=0.032). Kisspeptin uygulamasının total oksidatif durumda (TOS değerleri) herhangi bir değişiklik oluşturmadan total antioksidan durumunu (TAS değerleri) arttırması, kisspeptinin böbreklerdeki antioksidan aktiviteyi olumlu yönde etkilediğini öne sürmektedir.

Büyütmek İçin Tıklayın

Şekil 2: Total Antioksidan Seviyesi. İstatistik analizler için Mann-Whitney test kullanılmıştır (*P= 0.032; n=5)

Serebral kan akımı, normal insan beyninde yaklaşık 55 mL/100g/dakika olarak otoregüle edilmektedir. Bu durum, beyne enerji sağlanması için glukozun ve oksijenin sürekliliğini sağlayıp, hücre membran potansiyeli, nörotransmitter paketlenmesi, salınımı ve hücre yapısının desteklenmesini sağlamaktadır ^28-30. Bu değer 20 mL’nin altına düşerse oksijen ekstraksiyon fraksiyonu maksimum seviyeye ulaşır ve oksijenin serebral metabolik hızı düşer ve bunun sonucunda da iskemi görülür ³¹. İnme sonrası gelişen beyin hasarı birden fazla yolağın etkileşimi ile sonuçlanır: iyonik dengesizlik, asidotoksisite, eksitotoksisite, peri-enfarktüs depolarizasyon, infalamasyon, apoptozis, oksidatif ve nitrosatif stres bu kısımda sıralanabilir ³².

Kisspeptin, insan metastatik melanoma kanser hücreleri ile yapılan çalışmada metastaz baskılayıcı gen olarak ifade edilmiş, daha sonraları bu peptidin gonadotropin salıcı hormon (GnRH) nöronlarının primer uyarıcısı olduğu tespit edilmiştir ³³. Bununla birlikte, klinik çalışmalarda sağlıklı erkek ve kadınlarda luteinleştirici hormon ve folikül stimulan hormon salgılanmasının, farklı kisspeptin izoformları uygulanması sonrasında arttığı gözlemlenmiştir ³⁴. Böylece kisspeptin ile ilgili araştırmalar önce üreme fizyolojisi üzerine yoğunlaşmış, fakat farklı veriler gün geçtikçe artmıştır. Ayrıca kisspeptin uygulamasının oksidatif strese karşı etkili olduğu da çeşitli çalışmalarla gösterilmiştir. Bu çalışmalardan ilkinde beyin dokusunda metiyoninle indüklemiş hiperhomosisteinemide kisspeptininin etkisi araştırılmıştır ³⁵. Bulunan sonuçlarda, kisspeptin uygulanması sonucunda beyinde oluşan apoptotik hücre ölümünün kisspeptin uygulaması sonucunda azaldığı, oksidatif stres belirteçlerinden olan malondialdehit (MDA) seviyesindeki artışın bir miktar azaldığı, süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesinde herhangi bir değişiklik olmadığı, metiyonin uygulanması sonrası oluşan glutatyon (GSH) seviyesindeki azalmanın kisspeptin uygulaması sonrasında bir miktar arttığı gözlemlenmiştir ³⁵. Bir diğer çalışmada ise metiyoninle indüklenmiş hiperhomosisteinemide kisspeptinin spermatogenetik hücrelerde oluşan hasara etkisi incelenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, metiyonin uygulanması sonucunda ortaya çıkan antioksidan enzimlerde meydana gelen etkilerin, kisspeptin uygulanmasıyla normale döndüğü ^36, metiyonin uygulaması sonrasında meydana gelen tübül yapısındaki bozukluklarda kisspeptin uygulaması sonrasında kısmi düzelme meydana geldiği, apoptotik hücre sayısının kisspeptin uygulanması sonucunda daha az bulunduğu ifade edilmiştir ³⁶. Aslan ve ark. ^37, sıçan over ve uterus dokusunda I/R sonrasında oksitosin ve kisspeptinin etkisini incelemiş, kisspeptin uygulamasının, I/R sebebiyle uterusta gerçekleşen histolojik bozulmalarda iyileşmeye sebep olduğu, ancak overlerde bir etkisinin görülmediği gözlenmiştir. Ancak, hem uterusta hem de overde, oksitosinle birlikte uygulandığında histolojik açıdan iyileşmeye yol açmıştır. Bununla birlikte, her iki dokuda, kisspeptin uygulaması, I/R sonrası ortaya çıkan oksidatif stres parametrelerindeki bozulmalarda iyileşme meydana getirirken, oksitosinle birlikte uygulandığında, bu parametrelerde normalleşmeyi sağladığı gözlemlenmiştir.

Bu çalışmada, Kisspeptin-10’un KAİ sonrasında böbrekte meydana gelen oksidatif değişikliklere olan etkisi incelenmiş ve sonuç olarak, KAİ sonrasında total oksidatif stres seviyesinde herhangi bir değişiklik gözlenmemiştir. Ancak, kisspeptin uygulamasının total oksidatif durumda herhangi bir değişiklik oluşturmadan total antioksidan durumunu arttırması, kisspeptinin böbreklerdeki antioksidan aktiviteyi arttırdığını göstermektedir. Bunun yanında, total antioksidan aktivite ve total oksidan aktivite ölçümleri pratik ve hızlı yöntemler olsa da ^26,27, kisspeptin uygulamasının, KAİ sonrasında böbreklerde oluşturduğu oksidatif etki hakkında daha fazla bilgi elde etmek için spesifik oksidatif stres belirteçlerinin aktivitelerindeki değişimi incelemek daha sağlıklı bir oksidan/antioksidan aktivite profili elde etme açısından yararlı olacaktır.

1) Cimarosti H, Henley JM. Investigating the mechanisms underlying neuronal death in ischemia using in vitro oxygen-glucose deprivation: Potential involvement of protein. SUMOylation. Neuroscientist 2008; 14: 626-636.

2) Murray CJ, Lopez AD. Mortality by cause for eight regions of theworld: Global Burden of Disease Study. Lancet 1997; 349: 1269-1276.

3) Kirino T. Delayed neuronal death in the gerbil hippocampus followingischemia. Brain Res 1982; 239: 57-69.

4) Pulsinelli WA. Pathophysiology of acute ischemic stroke. Lancet 1992; 339: 533-536.

5) Hallenbeck JM, Dutka AJ. Background review and current concepts of reperfusion injury. Arch Neurol 1990; 47: 1245-1254.

6) Jian Liu K, Rosenberg GA. Matrix metalloproteinases and free radicals in cerebral ischemia. Free Radic Biol Med 2005; 39: 71-80.

7) Pan J, Konstas AA, Bateman B, et al. Reperfusion injury following cerebral ischemia: Pathophysiology, MR imaging, and potential therapies Neuroradiology 2007; 49: 93-102.

8) Oakley AE, Clifton KD, Steiner AS. Kisspeptin Signaling in the Brain Endocrine Reviews 2009; 30: 713-743.

9) Mikkelsen JD, Simonneaux V. The neuroanatomy of the kisspeptin system in the mammalian brain. Peptides 2009; 30: 26-33.

10) Arai AC. The role of kisspeptin and GPR54 in the hippocampus. Peptides 2009; 30: 16-25.

11) Cravo RM, Margatho LO, Osborne-Lawrence S, et al. Characterization of Kiss1 neurons using transgenic mouse models. Neuroscience 2011; 173: 37-56.

12) Lee JH, Miele ME, Hicks DJ, et al. KiSS-1, a novel human malignant melanoma metastasis-suppressor gene. J Natl Cancer Inst. 1996; 88: 1731-7.

13) Milton NGN. Kisspeptin prevention of amyloid-β peptide neurotoxicity in vitro. ACS Chem Neuroscince 2012; 3: 706-719.

14) Aydin M, Oktar S, Yonden Z, Ozturk O.H, Yilmaz B. Direct and indirect effects of kisspeptin on liver oxidant and antioxidant systems in young male rats. Cell Biochem Funct 2010; 28: 293-299.

15) Kulkarni DK. Brain injury and the kidney. J Neuroanaesthesiol Crit Care 2016;3, Suppl S1: 16-19.

16) Schmidt OI, Heyde CE, Ertel W, Stahel PF. Closed head injury – An inflammatory disease? Brain Res Brain Res Rev 2005; 48: 388-399.

17) Barnum SR. Complement in central nervous system inflammation. Immunol Res 2002; 26: 7-13.

18) Ransohoff RM. Chemokines in neurological trauma models. Ann N Y Acad Sci 2002; 961: 346-349.

19) Clark RS, Schiding JK, Kaczorowski SL, Marion DW, Kochanek PM. Neutrophil accumulation after traumatic brain injury in rats: Comparison of weight drop and controlled cortical impact models. J Neurotrauma 1994; 11: 499-506.

20) Ott L, McClain CJ, Gillespie M, Young B. Cytokines and metabolic dysfunction after severe head injury. J Neurotrauma 1994; 11: 447-472.

21) Woiciechowsky C, Asadullah K, Nestler D, et al. Sympathetic activation triggers systemic interleukin-10 release in immunodepression induced by brain injury. Nat Med 1998; 4: 808-813

22) Quattrocchi KB, Issel BW, Miller CH, Frank EH, Wagner FC Jr. Impairment of helper T-cell function following severe head injury. J Neurotrauma 1992; 9: 1-9.

23) Hoyt DB, Ozkan AN, Hansbrough JF, Marshall L, vanBerkum-Clark M. Head injury: An immunologic deficit in T-cell activation. J Trauma 1990; 30: 759-766.

24) Chen S, Li Q, Wu H, Krafft PR, Wang Z, Zhang JH. The harmful effects of subarachnoid hemorrhage on extracerebral organs. Biomed Res Int 2014; 2014: 858496.

25) John CA, Day MW. Central neurogenic diabetes insipidus, syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone, and cerebral salt-wasting syndrome in traumatic brain injury. Crit Care Nurse 2012; 32: e1-7

26) Erel O. A new automated colorimetric method for measuring total antioxidant response against potent free radical reactions status. Clin Biochem 2004; 37: 112-119.

27) Erel O. A new automated colorimetric method for measuring total oxidant status. Clin Biochem 2005; 38: 1103-1111.

28) Navarro RCE, Velez AH, Rojas MW. ‘Metabolismo cerebral en isquemia’. Fundamentosde medicina. Neurología. Corporación para Investigaciones Biológicas. Medellín, Colombia 1991.

29) Buchan A. Advances in cerebral ischemia: Experimental Approaches. Neurol Clinics 1992; 10: 49-61.

30) López-Hernández E.M, Solís H. Cerebral ischemia: Some secondary alterations and animal models. Arch Neurocien (Mex), 2005; 10:160-1167.

31) Pendlebury ST, Giles MF, Rothwell PM. Transient Ischemic Attack and Stroke In: Pathophysiology of acute cerebral ischemia. Cambridge University Press, 2009; 49-54.

32) Doyle KP, Simon RP, Stenzel-Poore MP. Mechanisms of ischemic brain damage. Neuropharmacology. 2008; 55: 310-318.

33) Stephens SBZ, Rouse ML, Tolson KP, et al. Effects of Selective Deletion of Tyrosine Hydroxylase from Kisspeptin Cells on Puberty and Reproduction in Male and Female Mice. eNeuro 2017; 4: 1-12.

34) Skorupskaite K, George JT, Anderson RA. The kisspeptin-GnRH pathway in human reproductive health and disease. Hum Reprod Update 2014; 20: 485-500.

35) Akkaya H, Kilic E, Dinc SE, et al. Postacute effects of Kisspeptin-10 on neuronal injury induced by L-Methionine in rats. J Biochem Mol Toxicol 2014; 28: 373-377.

36) Akkaya H, Eyuboglu S, Erkanlı GS, Yilmaz B. Investigation of the effects of kisspeptin-10 in methionine induced lipid peroxidation in testicle tissue of young rats. J Biochem Mol Toxicol 2017; 31 1-7. 37. Aslan M, Erkanli SG, Akkaya H, et al. The effect of oxytocin and Kisspeptin-10 in ovary and uterus of ischemia-reperfusion injured rats. Taiwanese Journal of Obstetrics & Gynecology 2017; 56: 456-462.