Stereological and histological evaluation of dexamethasone,betamethasone, and methylprednisolone in promoting peripheral nerveregeneration; study in rat model

Abstract

The goal of this study was to examine the possible effect of administering Dexamethasone (Dex), Betamethasone (Bet), and Methylprednisolone (Mps) in promoting nerve regeneration and functional motor recovery after a crush injury to the right sciatic nerve in a rat model would. Sixty-four male Wistar albino rats (weighing between 250 ± 30 g and age 12 to 14 weeks) were randomly divided into eight groups (n=8). The Control (Cont) group received no surgery or treatment, whereas the positive control groups received treatment with Dex, Bet, and Meth at a dose of 2 mg/kg/day for each group. The sciatic nerve was exposed to crush by applying 50 Newton for 60 seconds (sec) in the injury (Inj) or injury-treated groups. In the Inj+Dex group, the animals have received Dex for 10 days. In the Inj+Bet group, the rats were treated by Bet for 14 days. In the Inj+Mps group, the rats were given Mps for 14 days. All the treatments were performed intraperitoneally 24 hours after surgery. The stereological analysis, histological and functional examinations were done to assess the sciatic nerve in each group. 2 Stereological analysis revealed a significant difference in decreasing way in points of total numbers of myelinated axons in the Dex + Inj group compared to the Inj group (p = 0.019). However, the Bet + Inj and Mps + Inj groups revealed no significant differences in the total number of myelinated axons, myelin sheath thickness and axonal area compared to the Inj group (P > 0.05). According to sciatic functional index (SFI) evaluation, Dex+Inj and Mps+Inj groups demonstrated significant differences in increasing way (p = 0.016) and (p = 0.005) respectively. However, compared to the Inj group, there was no significant difference in the EMG assessment in any treated groups (p > 0.05). In conclusion, Dex had a beneficial effect on myelinated axons number and functional improvement, whereas Mps only enhanced functional recovery. Furthermore, microscopic examinations revealed that all the proposed medications had beneficial impacts on the sciatic nerve sections.

Bu çalışmanın amacı, sıçan modelinde sağ siyatik sinir hasarından sonra Deksametazon (Dex), Betametazon (Bet) ve Metilprednizolon (Mps)' un sinir rejenerasyonu ve fonksiyonel motor iyileşmeye muhtemel etkilerini incelemektir. Altmış dört erkek Wistar albino sıçan (250 ± 30 g ağırlığında ve 12 - 14 haftalık), rastgele sekiz eşit (n=8) gruba ayrıldı. Kontrol (Cont) grubuna herhangi bir cerrahi işlem ve tedavi uygulaması yapılmazken, pozitif kontrol gruplarına, her grup için 2 mg/kg/gün dozunda Dex, Bet ve Meth verildi. Hasar (Inj) grubu ve Hasar+tedavi gruplarında siyatik sinir, 60 saniye boyunca 50 Newtonluk basınç uygulanarak ezilmeye maruz bırakıldı. Hasar+Dex grubunda, ratlara 10 gün boyunca 2 mg/kg/gün Dex verildi. Hasar+Bet grubunda, ratlara 14 gün boyunca 2mg/kg/gün Bet verildi. Hasar+Mps grubunda ratlara 14 gün boyunca 2 mg/kg/gün Mps verildi. Tüm madde uygulamaları cerrahi işlemden 24 saat sonra intraperitoneal yolla uygulandı. Her grupta siyatik sinir 3 iyileşmesini değerlendirmek için stereolojik analizler, histolojik ve fonksiyonel incelemeler yapıldı. Stereolojik analiz sonuçlarına göre; miyelinli akson sayısı açısından Hasar grubuna kıyasla Hasar+Dex grubunda azalan yönde bir istatistiksel fark (p = 0,019) bulundu. Ancak, Hasar+Bet ve Hasar+Mps grupları ile Hasar grubu arasında miyelinli akson sayısı, miyelin kılıf kalınlığı ve akson alanı parametreleri açısından istatistiksel bir fark bulunmadı (p >0,05). Siyatik fonksiyonel indeks (SFI) verilerine göre, Hasar+Dex ve Hasar+Mps gruplarında Hasar grubuna kıyasla artan yönde anlamlı istatistiksel fark (sırasıyla p = 0,016 ve p = 0,005) tespit edildi. Bununla birlikte, Hasar grubuyla karşılaştırıldığında, hiçbir tedavi grubunda EMG değerlendirmesi açısından anlamlı bir fark görülmedi (p > 0,05). Sonuç olarak; Dex, miyelinli akson sayısı ve fonksiyonel iyileşme açısından olumlu etkiye sahipken, Mps sadece fonksiyonel iyileşmeye olumlu katkı sağlamıştır. Bununla birlikte, mikroskobik değerlendirmeler uygulanan tüm maddelerin siyatik sinir iyileşmesine olumlu etkileri olduğunu göstermektedir.