Son zamanlarda yapılan bazı araştırmalar HBO tedavisinin akut ve kronik OİH’nda faydalı olabileceğini göstermiştir. Ancak bu araştırmaların çoğu dokudaki hasarın durumunu ve nörolojik fonksiyonları inceleyen araştırmalardır. OİH ve HBO ardından dokudaki enzim düzeylerini araştıran az sayıda çalışma bulunmaktadır. OİH ve hasarın ardından HBO tedavisinin omurilikte Fos ekspresyonuna etkisini araştıran ilk çalışma ise bu projemizdir.
Çalışmamızda OİH yapılan hayvanlarda lamina 1-2, 3-4, 5-6, 7-8'de preoperatif, postoperatif ve pre-postoperatif HBO alan gruplardaki ve lamina 5-6 ve 5-6-D'da postoperatif ile pre-postoperatif gruplar arasında anlamlı farklılık görüldü (p<0.01).
OİH yapılan hayvanlarda lamina 5-6, 7-8, 7-8-9 ve 5-6-D'de preoperatif, postoperatif ve pre-postoperatif HBO alan gruplarda yine anlamlı farklılık görüldü (p<0.05). Lamina 1-2 (substantia gelatinosa) yüzeyel arka boynuz nöronları ağrı ile ilişkilidir. Lamina 3-4 (nukleus proprius) propriosepsiyon, vibrasyon ve ağrı ile ilişkilidir. Lamina 5-6 proprioseptif afferentler ve motor ve sensoriyal korteks’den ve alt merkezlerden başlayan yollar gelir. Lamina 7’de nöronlar vardır, mezensefalon ve serebellum’la bağlantılıdır. Lamina 8, internöronlar, kas kontraksiyonlarının düzenlenmesinde görevlidir, komşu laminalar ve kontralateral lamina 8 ile bağlantılıdır.
Araştırmamızda visseral ağrı ile ilgili lamina 10, iç organlarla ilgili intermediomedial nukleus (IMM), lumbar dorsal komissural nukleus (LDCom), serebellum ile ilişkili D ve sempatik nöronların bulunduğu intermediolateral nukleus (IML)’da Fos immunoreaktif hücre sayısında OİH ve preoperatif, postoperatif ve pre-postoperatif HBO grupları arasında ise istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmadı. IML sempatik preganglionik nöronlar, IMM’da visseral afferent impulslara bağlı olarak ortaya çıkan bazı otonomik refleksleri düzenleyen ara nöronlar bulunur. Dorsal nukleus (Clarke) bilinçsiz propriosepsiyon, serebellum bağlantılıdır. LDCom iç organ fonksiyonlarıyla ilgili otonom bir nukleustur. Lamina 9 iskelet kaslarını (ekstrafuzal kas lifleri) innerve eden alfa motor nöronlar, intrafuzal kas liflerini innerve eden gamma motor nöronlar, internöronlar içerir. Lamina 10’da radiks posteriorla gelen afferentlerin bir kısmı sinaps yapar, visseral afferentler ve ağrı ile ilişkilidir.
OİH’ndan sonra HBO tedavisi ilk kez Maeda (1995) tarafından köpeklerde uygulanmış ve 2 ATA HBO tedavisinin omurilik dokusunda oksijen düzeyinde belirgin artışa yol açtığını saptamıştır. Hartzog (1969) 3 ATA HBO tedavisinin hasardan sonra ilk 24 saat içinde uygulandığında belirgin iyileşmeye yol açtığını göstermiştir. Yep ve ark. (1976) ilk 8 hafta içinde uygulanan HBO tedavisinin motor iyileşmeyi arttırdığını ve omurilik dejenerasyonunu azalttığını saptamıştır. Omurilik dokusunda kistik nekrozda ve beyaz cevherde hasarda azalma yine Yeo ve ark. (1977) tarafından saptanmıştır. HBO tedavisi OİH’den sonra apoptozisi azaltmıştır (Calvert ve ark. 2006, Peng ve ark. 2008, Wang ve ark. 2009). Higgins ve ark. (1981) yaptıkları elektrofizyolojik çalışmada omurilik elektropotansiyellerini araştırmış ve erken dönemde uygulanan HBO tedavisinin SCI’de progressif dejenerasyonun önlenmesine katkıda bulunduğunu saptamışlardır. Neubauer ve Walker (1998) HBO tedavisinin omentum transpozisyonundan ve OİH hasarından sonra hücre transplantasyonunda rejenerasyona katkıda bulunduğunu saptamışlardır. Al-Waili ve ark. (2005) HBO uygulamasının omurilikte vasküler hasarı olan hastalara faydalı olduğunu göstermişlerdir. HBO’in kanamayı azaltan etkisinin ortamdaki demirin azalmasına, bunun da serbest radikal oluşumunu azaltmasına yol açtığını iddia etmişlerdir. Gelderd ve ark. (1983) OİH’den sonra HBO tedavisinin skar dokusunda daha az kavitasyona yol açtığını, ve sıkı kollajen lifler içeren iyi damarlanmış skarlara yol açtığını saptamışlardır.
Higgins ve ark. (1981) OİH’dan sonra erken dönemde uygulandığında HBO tedavisinin uzun traktusların ağır hasarlı nöronlarını koruduğunu saptamışlardır. HBO tedavisi arterlerde ve beyin omurilik sıvısında oksijen basıncını (PO2) arttırır. (Holbach ve ark., 1977).
HBO tedavisinin OİH’nda kullanılması sadece rejenerasyonla sınırlı değildir. Hart ve ark. (1984) HBO tedavisinin hastaların egzersiz kapasitesinde artışa yol açtığını saptamışlardır. OİH’ndan sonra hastaların çoğunun paraplejik olduğu ve rehabilitasyona ihtiyaçları olduğu gözönüne alındığında HBO tedavisinden faydalanacakları düşünülür.
Wilson ve ark., 2007; Zelinski ve ark., 2009). Bu çalışmalar HBO tedavisinin ağrının azaltılmasındaki potansiyel rolünü göstermektedir. Gu ve ark. (2012) idiopatik trigeminal nevraljili hastalarda ve siyatik sinir transeksiyonundan sonra sıçanlarda HBO tedavisinin nöropatik ağrıyı azalttığını, insanda vizuel analog skorlama, hayvanda mekanik ve termal hiperaljeziyi ölçen davranışsal yöntemlerle belirlemişlerdir.
Bizim de daha önce yaptığımız bir çalışmada (Dayan ve ark., 2012) pre-operatif HBO tedavisinin nörolojik iyileşmeyi belirgin ölçüde arttırdığı (BBB skorları gözönüne alındığında; p<0.05) saptadık. Bu araştırmada omurilik dokusunda superoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx), nitrik oksit sentaz (NOS) ve nitrik oksit (NO) seviyelerinde OİH hasarlı grup kontrol (laminektomili) grup ile karşılaştırıldığında belirgin bir artış saptandı (p<0.05). Bu çalışmada sadece OİH olan grup 7 gün süreyle postoperatif HBO tedavisi alan grupla karşılaştırıldığında SOD, NOS ve NO düzeylerinde (p<0.05) belirgin azalma olduğu görüldü. Bu durum HBO tedavisinin serbest oksijen radikallerini belirgin olarak azalttığını gösterir.
HBO tedavisinin optimum süresi konusunda yapılmış bazı çalışmalar bulunmaktadır.
Bu çalışmada tedavi protokolünde günde bir kere, pre-operatif olarak 5 gün ve post-operatif olarak 7 gün olarak belirlemiştik (Dayan ve ark., 2012). Bu tedavi aralığı Schäbitz ve ark. (2004)’ın daha önce yaptığı bir çalışmada 1 saatlik HBO tedavisinin inme geçiren sıçanlarda inme başlangıcından 2 saat sonra başlayıp nöroprotektif etkisinin 5 güne kadar sürmesi ve nörolojik bulgularda belirgin iyileşmeyle sonuçlanması bulgularına dayanılarak yapılmıştır. Yine Hu ve ark. (2008) travmatik beyin hasarından sonra 5 gün 1 saat süreyle HBO uygulamasının beyni koruduğunu göstermişlerdir. Bu projemizde HBO tedavisi daha önceki çalışmalardan elde edilen bulgulara dayanılarak preoperatif 5 gün, postoperatif 5 gün ve pre + postoperatif 5 gün olarak düzenlenmiştir.
Huang ve ark. (2003) iskemik hasardan 30 dakika sonra başlatılan HBO tedavisinin tavşanlarda nöroprotektif etkisi olduğunu gözlemişlerdir. HBO tedavisi 6 saat sonra başlatıldığında ise aksine bir iyileşme saptamamışlardır. Araştırmacılar hasardan 3 saat sonra yapılan tek bir HBO tedavisinin veya 6 saat süreyle uygulamanın morfolojik ve nörolojik iyileşmeyi sağladığı, aksine 24 saattten sonra yapılan uygulamaların fayda getirmediğini saptamışlardır. Buna uyumlu olarak çalışmamızda (Dayan ve ark., 2012) OİH’ndan önce ve sonra HBO alan sıçanlarda SOD, GPx, NOS ve NO seviyelerinde
belirgin azalma saptanmıştır (p<0.05). Enzim seviyelerindeki bu azalma ve GPx seviyesinde özellikle pre ve postop HBO alanlardaki belirgin azalma (daha az süreyle HBO alan hayvanlara kıyaslandığında) HBO etkinliğinin tedavi süresi ile arttığı ve daha uzun uygulamaların daha etkin olduğunu göstermiştir. Bu projemizde de bu araştırmalara paralel olarak HBO tedavi süresi arttıkça HBO’nun Fos ekspresyonu gösteren hücre sayısını arttırdığını, ve en fazla Fos ekspresyonunun pre+postoperatif HBO uygulanan fareler olduğu gözlenmiştir. Preoperatif olarak HBO alan grup pre+postoperatif olarak HBO alan grupla karşılaştırıldığında SOD seviyelerinde sadece preop alanlarda istatistiksel olarak anlamlı bir azalma olduğunu gözlemledik (p<0.05).
Bu durum OİH’ndan sonra yapılan HBO tedavisinin etkinliğinin daha yüksek olduğunu da göstermiştir. Bu projemizde daha önceki bu çalışmamıza paralel olarak HBO tedavisi süresi arttıkça hücrelerde Fos ekspresyonunun buna paralel olarak arttığı gözlenmiştir.
Kahraman ve ark. (2007) OİH’ndan sonra yapılan HBO tedavisinin SOD ve GPx seviyelerini azalttığını saptamışlardır. Bu bizim bulgularımızla uyumludur. Topuz ve ark. (2010) HBO tedavisine hipotermiyi eklemiş ve yine SOD, GPx ve katalaz seviyelerinde azalma saptamışlardır. Bizim araştırmamızda (Dayan ve ark., 2012) ise katalaz düzeylerinde bir farklılık bulunmamıştır. Bu durum muhtemelen katalazın H2O2’e düşük afivitesi nedeniyle H2O2’i primer olarak indirgeyen enzimin GPx olmasıdır. Yu ve ark. (2004) iNOS immunoreaktif nöron sayısında HBO tedavisinden 1-2 gün sonra azalma saptamışlardır.
Yukarıda bahsedilen oksidatif stresle ilgili araştırmamızda (Dayan ve ark., 2012), HBO uygulamasıyla omurilik dokusunda SOD, GPx, katalaz, ve ağrıyla ilişkili NO ve NOS seviyelerinde azalma, ve nörolojik iyileşmeyi gösteren BBB skorlarında önemli ölçüde iyileşme saptamıştık. Bu projemizde buna paralel olarak omurilik nöronlarında Fos ekspresyonun azalmasını beklerken, aksine HBO tedavisinin uygulama süresiyle orantılı olarak Fos ekspresyonunu arttırdığını saptadık. Bu durum HBO tedavisinin omurilik nöronlarında ağrı dışında yine hasara yanıt olarak, muhtemelen ağrıdan bağımsız nöral mekanizmalar nedeniyle Fos artışına neden olduğunu düşündürmektedir.