Systemic Administration of Atorvastatin Improves Locomotor Functions and Hyperacute-Acute Response After Experimental Spinal Cord Injury: An Ultrastructural and Biochemical Analysis

AIm:Spinal cord injury (SCI) is characterized by posttraumatic inflammatory cascades including excitotoxicity, oxidative stress, and apoptosis. Agents against neuroinflammation are the current scope of studies on experimental SCI with promising results.

MatereriIal and Methods:Thirty-two male Sprague-Dawley rats weighing 250-320 gram were used. They were randomized and divided into four groups with eight animals in each as sham, control, SCI+PEG (polyethylene glycol) and SCI+atorvastatin group. Rats were anesthetized with intraperitoneal ketamine (80 mg/kg) and xylazine (10 mg/kg) and SCI was induced by the weight-drop model. A single level laminectomy was performed at T10 and the spinal column was immobilized with a stereotactic device. Rats in the treatment group received ip atorvastatin at 0.2 mg/kg. Neurological impairments were examined through Modified Tarlov’s and inclined angle scores. The SCI section was resected for electron-microscopic analysis, IL-1β and IL-6 level. All data were analyzed using one-way ANOVA and Dunnet T3 test.

Results:Atorvastatin improved locomotor recovery after rat SCI. The results were further confirmed with a statistically significant decrease of IL-1β, IL-6 and lipid peroxide levels. This finding revealed the anti-inflammatory and beneficial effect of atorvastatin on rat SCI.

ConclusIon:The present study focused on both B and T cell mediated immunity and confirmed the beneficial effect of atorvastatin with decreased expressions of IL-1β and IL-6.

Keywords:Atorvastatin, Spinal cord injury, Inflammation, Rat, IL-1β, IL-6, Lipid peroxidation

Amaç:Spinal kord hasarı (SKH) eksitotoksisite, oksidatif stres ve apoptoz gibi posttravmatik enflamatuar önemli yolakları içerir. Nöroenflamasyona yönelik ajanlar umut verici sonuçlarıyla düşünüldüğünde deneysel SKH üzerine yapılan güncel deneylerin konusudur.

YÖNTEM ve GEREÇLER:Çalışmada 250-320 gram arasında olan 32 Sprague-Dawley sıçan kullanılmıştır. Randomize olarak 4 gruba ayrılan sıçanlar her grupta 8 sıçan olacak şekilde plasebo, kontrol, SKH+PEG (polietilen glikol) ve SKH+atorvastatin grubu olarak sınıflandırılmıştır. Sıçanlar intraperitoneal (ip) ketamin (80mg/kg) ve ksilazin (10mg/kg) kombine anestezisi yapıldıktan sonra SKH ağırlık düşürme modeli ile uygulanmıştır. Stereotaksik çerçevede immobilize edildikten sonra sıçanlara torakal 10 düzeyinde tek seviye laminektomi yapılmıştır. Tedavi grubunda yer alan sıçanlara ip atorvastatin 0,2 mg/kg dozunda enjekte edilmiştir. Nörolojik bozulma için Modifiye Tarlov ve eğik açı skorlamaları ile takip edilen sıçanlar sonrasında sakrifiye edilmiştir. Sonrasında SKH doku bölgesinden çıkarılan örnekler elektron mikroskopik analiz, IL-1β ve IL-6 çalışmaları için ayrılmıştır. Tüm sonuçlar tek yönlü ANOVA ve Dunnet T3 testi kullanılarak analiz edilmiştir.

Bulgular:Atorvastatin sıçanda SKH’ında lokomotor düzelmeyi tetiklemiştir. Ayrıca bu sonuçlar IL-1β, IL-6 ve lipid peroksid ölçümleri ile desteklenmiştir. Bu, atorvastatinin sıçan SKH’da antienflamatuvar ve yararlı etkisini göstermektedir.

SONUÇ:Bu çalışma, B ve T hücreleri üzerinden işleyen bağışıklık sistemine odaklanmış ve atorvastatinin SKH üzerinde azalmış IL-1β ve IL-6 ekspresyonu ile yararlı olduğunu göstermiştir.

Anahtar Sözcükler:Atorvastatin, Spinal kord hasarı, Enflamasyon, Sıçan, IL-1β, IL-6, Lipid peroksidasyon