Phenytoin protective effect on the experimental cerebral hypoxia

In this experimental work was studied morphologically with the light and electron microscope, whether phenytoin provides protection in cerebral hypoxia. Hypoxia (O₂ 5%, N₂O 95%) was applied in all groups of mice and rats. The rats were divided into four groups. Ar group: Hypoxia until death. Br group: Normal saline administration 20 min before hypoxia until death. Cr group: Phenytoin administration (50mg/Kg) 20 min before hypoxia until death. Dr group: Phenytoin administration (50mg/Kg) during hypoxia. Survival time and histological study of brains under light microscope were studied. The mice were divided into nine groups. Am group: Hypoxia until death. Bm group: Normal saline administration 20 min before hypoxia until death. Cm group: Phenytoin administration 20 min before hypoxia until death. Survival time and histological study of brain under light microscope were studied. Dm group: Hypoxia of a 3 min duration. Em group: Normal saline administration 20 min before hypoxia of a 3 min duration. Fm group: Phenytoin administration 20 min before hypoxia of a 3 min duration. 72 hours after the experiment hippocampus and cerebellar were taken and put in glutaraldeyde solution 3% for study by electron microscope. Gm group: Hypoxia until onset of convulsions. Hm group: Normal saline administration 20 min before hypoxia until onset of convulsions. Im group: Phenytoin administration (50 mg/Kg) 20 min before hypoxia until onset of convulsions. 72 hours after the experiment hippocampus and cerebellar were taken and put in glutaraldeyde solution 3% for two hours for study by electron microscope. Results: Phenytoin increases survival time statistically p<0.001 both in rats and mice groups. Also prevents hypoxic necrotic lesions in rats and mice brains. The most characteristic ultrastructural alterations of hypoxia groups (control groups) were: dilatation of the rough endoplasmic reticulum cisternae, edema of the mitohondria as well as ruptures of the cristae or of the external membranes, edema and dilatation of the intercellular space between the nerve fibers and cytoplasmic rarefraction of the extensions of the glial cells. In phenytoin groups it was observed in a clearly lesser degree, dilatation of the rough endoplasmic reticulum cisternae and very seldomly light edema between the nerve fibers. Conclusively phenytoin protects effectively from the effects of hypoxia.Σκοπός της εργασίας μας ήταν να διαπιστωθεί εάν η φαινυτοΐνη όταν χορηγηθεί πριν και μετά την υποξία προκαλεί προστασία του εγκεφάλου από την υποξία. Χρησιμοποιήθηκαν 120 μυς φυλής R₃ και 40 επίμυες φυλής Wistar από το Θεαγένειο ιατρικό ινστιτούτο. Η υποξία γινόταν με χορήγηση αερίων με αναπνευστήρα Harvard για πειραματόζωα, σε ειδικό κλωβό plexi-glas με αναλογία Ν₂Ο 95% και Ο₂ 5%. Οι επίμυες χωρίστηκαν σε 4 ομάδες: Αε ομάδα: Υποξία μέχρι θανάτου. Βε ομάδα: Χορήγηση φυσιολογικού ορού 20 min πριν από την υποξία θανάτου. Γε ομάδα: Χορήγηση φαινυτοΐνης 50 mg/Kg βάρους σώματος 20 min πριν από την υποξία θανάτου. Δε ομάδα: Χορήγηση φαινυτοΐνης 50 mg/Kg βάρους σώματος μετά την εμφάνιση σπασμών στην υποξία και ακολούθησε η υποξία θανάτου. Στους επίμυες μελετήθηκε ο χρόνος επιβίωσης και τα ιστολογικά παρασκευάσματα στο οπτικό μικροσκόπιο. Οι μυς χωρίστηκαν σε εννέα ομάδες: Αμ ομάδα: Υποξία μέχρι θανάτου. Βμ ομάδα: Χορήγηση φυσιολογικού ορού 20 min πριν από την υποξία θανάτου. Γμ ομάδα: Χορήγηση φαινυτοΐνης 50 mg/Kg βάρους σώματος 20 min πριν από την υποξία θανάτου. Ο αριθμός των πειραματόζωων στις πιο πάνω ομάδες ήταν 20 πειραματόζωα για καλά στατιστικά σημαντικά συμπεράσματα του χρόνου επιβίωσης. Μελετήθηκαν, επίσης, ιστολογικά παρασκευάσματα στο οπτικό μικροσκόπιο. Δμ ομάδα: Υποξία 3 min. Εμ ομάδα: Χορήγηση φυσιολογικού ορού 20 min πριν από υποξία, διάρκειας 3 min. Στμ ομάδα: Χορήγηση φαινυτοΐνης 20 min πριν από υποξία διάρκειας 3 min. 72 ώρες μετά το πείραμα απομονώθηκε ο ιππόκαμπος και η παρεγκεφαλίδα και τοποθετήθηκαν σε διάλυμα γλουταραλδεΰδης 3% για μελέτη στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Ζμ ομάδα: Υποξία μέχρι της εμφανίσεως σπασμών. Ημ ομάδα: Χορήγηση φυσιολογικού ορού 20 min πριν από υποξία μέχρι της εμφανίσεως σπασμών. Θμ ομάδα: Χορήγηση φαινυτοΐνης 50 mg/Kg βάρους σώματος 20 min πριν από υποξία μέχρι της εμφανίσεως σπασμών. 72 ώρες μετά το πείραμα απομονώθηκε ο ιππόκαμπος και η παρεγκεφαλίδα και τοποθετήθηκαν σε διάλυμα γλουταραλδεΰδης 3% για μελέτη στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων έγινε με το t-test του Student. Αποτελέσματα: Η φαινυτοΐνη και στους μυς και στους επίμυες αυξάνει το χρόνο επιβίωσης στατιστικά σημαντικά (p<0,001). Η ιστολογική μελέτη στο οπτικό μικροσκόπιο έδειξε ότι ενώ η υποξία προκαλεί νεκρωτικές αλλοιώσεις στον ιππόκαμπο, στην παρεγκεφαλίδα και στον απιοειδή λοβό, η χορήγηση φαινυτοΐνης προκαλεί μόνο ελαφρού βαθμού ισχαιμικές αλλοιώσεις. Η ιστολογική μελέτη στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έδειξε ότι η φαινυτοΐνη επιτρέπει ήπιες μεταβολές, όπως ελαφρά διεύρυνση του ενδοπλασματικού δικτύου με ελαφρά κυστική διάταση, καθώς επίσης και μικρού βαθμού οίδημα, αλλοιώσεις που είναι ιδιαίτερα εκσεσημασμένες στην ομάδα της υποξίας. Επομένως, η φαινυτοΐνη είναι ένα εγκεφαλοπροστατευτικό φάρμακο από την υποξία και πρέπει να βρεθεί κάποιος τρόπος έτσι ώστε, ενώ χορηγείται μαζί με άλλα φάρμακα στην αναισθησία, να προκαλεί προστασία του εγκεφάλου χωρίς τις ανεπιθύμητες ενέργειες της αλληλεπίδρασης φαρμάκων