Investigation of the Effects of Piceatannol on Endoplasmic Reticulum Stress on Brain in Rats with Experimental Subarachnoid Hemorrhage

Aim Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a common neurologic disorder that accounts for brain injury, diminished neuron function, and neuronal death. Due to various options, SAH treatment remains lacking. Endoplasmic reticulum stress (ERS) in the brain is known as the disruption of the blood-brain barrier and triggered neuronal apoptosis, and contributes to SAH pathogenesis. This study aims to investigate the effects of piceatannol (PST) on ERS and neuronal apoptosis in an experimental SAH model in rats. Materials and Methods For this purpose, 24 Wistar Albino male rats (8-10 w) were randomly divided into three groups (n=8); SHAM, SAH, and PST. SAH model was induced via injection of 120 μL of autologous blood into pre-chiasmatic cisterna. 30 mg/kg PST was injected intraperitoneally after 60 minutes from SAH inducement. Garcia’s neurologic examination, rotarod, and horizontal bar tests were applied for neurological evaluation. Frontal cortex specimens were harvested for histological and gene expression analysis. Results Our results indicated that PST treatment significantly improved Garcia scores (p<0.01; p<0.05). In addition, PST decreased pyknosis (p<0.001) and edema (p<0.001) levels, and the number of damaged cells (p<0.01) and apoptotic cells (p<0.05). GRP78 (78-kDa glucose-regulated protein; p=0.01), ATF4 (Activating transcription factor 4; p=0.01), and CHOP (C/EBP homologous protein; p<0.05) gene expression levels of the SAH group were increased compared to SHAM. Moreover, PST significantly decreased the expression levels of p53 (p<0.01). Conclusion Our results showed that PST indicated protective effects on ERS after SAH. It could be suggested that PST might be a supportive adjuvant agent in SAH management.

Amaç: Subaraknoid kanama (SAK) insanlarda beyin hasarına ve ölüme yol açan, günümüzde henüz kesin bir tedavisi olmayan bir hastalıktır. SAK’ın patogenezi tam olarak aydınlatılmamış olmakla birlikte erken beyin hasarı (EBH) en önemli neden olarak gösterilmektedir. EBH’nin nedenlerinden bir tanesi de endoplazmik retikulum stresidir (ERS). ERS beyin hücrelerinde apoptoza ve kan-beyin bariyerinin bozulmasına yol açmaktadır. Bu çalışmada deneysel SAK modeli oluşturulmuş sıçanlarda piseatannolün (PST) frontal korteksteki ERS ve apoptoz üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada 8-10 haftalık Wistar Albino sıçanlardan SHAM (n=8), SAK (n=8) ve PST (n=8) olmak üzere üç grup oluşturuldu. SAK ve PST gruplarında, 120 μL otolog arteriyel kan prekiazmatik sisternaya enjekte edilerek SAK modeli oluşturuldu. PST grubuna SAK sonrası 60. dakikada 30 mg/kg PST intraperiteonal uygulandı. Tüm gruplarda SAK öncesi ve sonrası Garcia nörolojik muayene skorlaması yapıldı. SAK’tan 24 saat sonra frontal korteks dokuları alınarak histopatolojik ve genetik analizler gerçekleştirildi. Bulgular: PST uygulamasının istatistiksel olarak anlamlı düzeyde olmak üzere nörodavranışsal test sonuçlarında iyileşmeye (p<0,01; p<0,05) ve histopatolojik düzeyde piknoz (p<0,001), ödem (p<0,001) ve TUNEL+ apoptotik hücre sayısında (p<0,05) azalmaya sebep olduğu gözlendi. SAK grubunda GRP78 (p=0,01), ATF4 (p=0,01) ve CHOP (p<0,05) gen ekspresyon seviyeleri SHAM grubuna göre yüksek bulundu. PST uygulaması SAK’ta artan tüm ERS göstergelerini azaltıcı etki gösterdi. Bu azalma GRP78 için istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p<0,05). PST ayrıca SAK’ta artan p53 (p<0,01) gen ekspresyon değerlerini azaltıcı etki gösterdi. Sonuç: SAK sonrası artan ERS üzerine PST’nin koruyucu etki gösterdiği anlaşıldı. Bu bulgulardan yola çıkarak, SAK tedavisinde PST’nin destekleyici bir adjuvant ajan olarak kullanım potansiyeli olduğu anlaşıldı.