The possibility of endolymphatic hydrops in N animal migraine model created with nitroglycerin and analyses of the effects of migraine treatment on the cochlear and vestibular system

Abstract

VM is a different type of migraine with vestibular symptoms like vertigo and postural imbalance and also auditory symptoms like tinnitus, aural pressure, and muffled hearing. MD presents with vertigo, fluctuating hearing loss, tinnitus, and aural pressure. So, there are overlapping symptoms between these two diseases, and because of that, it can be challenging to make a diagnosis. There is not a single diagnostic test that can help to differantiate. MD's pathophysiology is still unclear, and the only pathological marker is ELH. ELH could also be seen with different etiologies, including VM . There is not much data on migraine's effect on the cochleovestibular system, and since MD's pathology is still unknown, MD could be thought of as a variant of VM. Clinical reports revealed that anti-migraine medications given to MD patients showed beneficial effects. There has recently been huge progress in the advancement of anti-migraine medications. Aim: In this thesis project, we first aimed to investigate the possibility of ELH in migraine. Furthermore, we included a CGRP receptor blocker as the treatment group to study its effects specifically on the cochleovestibular system. Methods: Our study included 30 male Wistar rats aged 2-5 months. Animals were divided randomly into three groups, 10 rats in each. Group 1 was the sham with saline injection. Group 2 was the migraine with diluted NTG injection at a dose of 10 mg/kg IP every other day for 9 days. Group 3 was the treatment group with Olcegepant in a volume of 1 mg/kg IP one hour and 15 minutes after the NTG injection every other day for 9 days. The hearing thresholds were determined by click and tone-burst ABR at 6, 12, 16, 20, and 32 kHz. DPOAE experiments were performed at 6, 8, 10, and 12 kHz. ECOG was performed, and SP/AP ratios were calculated. All the audiological evaluations were also done on day nine for the comparisons. The orofacial formalin test, OFT, tail hang reflex, and head circling tests were performed for behavioral analyses. Tail blood samples for measuring the levels of TNF-alpha, IL-6, and intracardiac blood samples for CGRP and CSF for the levels of HGMB1 were gathered on day nine. TG for the central, and organ of corti, saccule, stria vascularis for the peripheral immunohistochemical analyses were dissected after the perfusion. Half of the animal's cochleas (30 cochleas) were paraffin embedded for H&E staining. And the other half of the animals' cochleas were immunostained after the whole mount dissection. Image J program was used for the image analysis. Results: The immobility time that animals spent in OFT was measured and analyzed. A significant difference was detected between the migraine and the control group (p=0.001). The migraine group was more immobile, as expected. There was not a significant difference in the orofacial formalin test, and none of the groups had abnormal tail hang reflex or head circling. DPOAE results were extracted, and db SPL calculations at 6, 8, 10, and 12 kHz were higher on day nine compared to day one in the migraine group with a statistically significant difference (p=0.0006, p=0.002, p=0.009, p=0.014). On the other hand, there was a significant decrease in all the above frequencies in the treatment group (p=0.002, p=0.028, p=0.018, p=0.006). There was also a significant difference at 6 kHz between day nine and day one of tone-burst ABR thresholds between the control and the migraine and the migraine and the treatment groups (respectively p=0.038, p=0.018). In addition, at 12 and 20 kHz, there was a significant difference between the control and the migraine groups (p=0.030, p=0.018). Tone burst ABR thresholds were lower on day nine than on day one in the migraine group. There was no difference in click ABR thresholds. SP/AP ratios were compared within the groups on day one and day nine; the treatment group had a statistically significant lower ratio on day nine than day one (p=0.049). TNF-Alpha was significantly high in the migraine group (p=0.048). There was not any significant difference in IL-6 and CGRP results. The PSM was calculated through the H&E staining of the cochlea sections, and we did not see a significant difference between the groups. The only statistically significant difference was in the CGRP count, and the Glutamate R2 count at the whole mount dissected and immunostained IHCs. The CGRP count was higher in the treatment group and significantly different from that of the migraine group (p=0.02) and the control (p=0.006). Also, the glutamate R2 was significantly higher in the treatment group compared to the migraine group (p=0.012). Conclusion and Comment: NO has a beneficial effect on the central and peripheral auditory systems. The inhibition of NO lowers the SP/AP ratio. There is a signaling pathway of a reciprocal relationship of Glutamate with CGRP in the efferent system of LOC.VM, vestibüler semptomlar, vertigo, postural dengesizlik ve ayrıca kulak çınlaması, kulak basıncı, boğuk duyma gibi işitsel semptomlarla birlikte görülen farklı bir migren türüdür. MD, vertigo, dalgalanan işitme kaybı, kulak çınlaması ve kulak basıncı ile kendini gösterir. Bu nedenle, bu iki hastalık arasında örtüşen semptomlar vardır ve bu nedenle tanı koymak zor olabilir. Ayrımı yapmaya yardımcı olabilecek tek bir tanı testi yoktur. MD'nin patofizyolojisi hala net değildir ve tek patolojik belirteç ELH'dir. ELH, VM dahil olmak üzere farklı etiyolojilerle de görülebilir. Migrenin kokleovestibüler sistem üzerindeki etkisine dair çok fazla veri yoktur ve MD'nin patolojisi hala bilinmediğinden, MD, VM'nin bir varyantı olarak hipotezi öne sürülebilir. MD hastalarına verilen anti-migren ilaçlarının yararlı etkiler gösterdiğine dair klinik raporlar ortaya konmuştur. Son zamanlarda anti-migren ilaçlarının ilerlemesinde büyük bir ilerleme kaydedilmiştir. Amaç: Bu tez projesinde, ilk olarak migrende ELH olasılığını araştırmayı amaçladık. Ayrıca, özellikle kokleovestibüler sistem üzerindeki etkilerini incelemek için tedavi grubu olarak bir CGRP reseptör blokeri ekledik. Yöntem: Çalışmamıza 2-5 aylık 30 erkek Wistar sıçanı dahil edildi. Hayvanlar rastgele üç gruba ayrıldı, her grupta 10 sıçan vardı. 1. Grup, serum fizyolojik enjeksiyonlu sham'dı. 2. Grup, 9 gün boyunca her iki günde bir 10 mg/kg IP dozunda seyreltilmiş NTG enjeksiyonlu migrendi. 3. Grup, 9 gün boyunca her iki günde bir NTG enjeksiyonundan bir saat 15 dakika sonra 1 mg/kg IP hacminde Olcegepant ile tedavi grubuydu. İşitme eşikleri 6, 12, 16, 20 ve 32 kHz'de klik ve tone-burts ABR ile tespit edilerek belirlendi. DPOAE deneyleri 6, 8, 10, 12 kHz'de gerçekleştirildi. ECOG yapıldı ve SP/AP oranları hesaplandı. Tüm odyolojik değerlendirmelerin enjeksiyonlar sonrası karşılaştırmaları için dokuzuncu günde de yapıldı. Davranışsal analizler için orafasiyal formalin testi, OFT, kuyruk sarkıtma refleksi ve baş dairesi testleri yapıldı. TNF-alfa, IL-6 seviyelerini ölçmek için kuyruk kan örnekleri ve HGMB1 seviyeleri için CSF, CGRP için intrakardiyak kan örnekleri dokuzuncu günde toplandı. Periferik immünohistokimyasal analizler için korti organı, sakkül, stria vaskülaris ve santral analizler için TG perfüzyondan sonra diseke edildi ve immünoboyandı. Hayvanların koklealarının yarısı , 30 adet, H&E boyama için parafine gömüldü. Diğer yarısı whole-mount diseksiyon tekniği ile diseke edildi ve immün boyandı. Görüntü analizi için Image J programı kullanıldı. Bulgular: Hayvanların OFT'de geçirdikleri hareketsizlik süresi ölçüldü ve analiz edildi ve migren ile kontrol grubu arasında anlamlı fark tespit edildi (p=0,001), migren grubu beklendiği gibi daha hareketsizdi. Orafacial formalin testinde anlamlı bir fark yoktu ve grupların hiçbirinde anormal kuyruk sarkıtma refleksi veya baş dairesi yoktu. DPOAE sonuçları çıkarıldı ve 6, 8, 10 ve 12 kHz'deki db SPL hesaplamaları migren grubunda dokuzuncu günde birinci güne kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir farkla daha yüksekti (p=0.0006, p=0.002, p=0.009, p=0.014). Öte yandan, yukarıdaki tüm frekanslarda tedavi grubunda anlamlı bir azalma vardı (p=0.002, p=0.028, p=0.018, p=0.006). Ayrıca, kontrol ve migren ile migren ve tedavi grupları arasında tone-burst ABR eşiklerinin dokuzuncu ve birinci günleri arasında 6 kHz de değişimde istatistiksel olarak anlamlı bir fark vardı (sırasıyla p=0.038, p=0.018). Ek olarak, 12 ve 20 kHz'de kontrol ve migren grupları arasında anlamlı fark vardı (p=0,030, p=0,018). Tone- Burst ABR eşikleri migren grubunda dokuzuncu günde birinci günden daha düşüktü. Klik ABR eşiklerinde fark yoktu. SP/AP oranları gruplar arasında birinci ve dokuzuncu günde karşılaştırıldı ve tedavi grubu dokuzuncu günde birinci günden istatistiksel olarak anlamlı derecede daha düşük bir orana sahipti (p=0,049). TNF-Alfa migren grubunda anlamlı derecede yüksekti (p=0,048). IL-6 ve CGRP sonuçlarında anlamlı bir fark yoktu. PSM, koklea kesitlerinin H&E boyama yoluyla hesaplandı ve gruplar arasında anlamlı bir fark görmedik. İstatistiksel olarak anlamlı tek fark, whole-mount diseke edilmiş ve immüno boyanmış IHC'lerde CGRP sayısı ve Glutamat R2 sayısındaydı. CGRP sayısı tedavi grubunda daha yüksekti ve migren grubundan (p=0,02) ve kontrol grubundan (p=0,006) önemli ölçüde farklıydı. Ayrıca glutamatR2, migren grubuna kıyasla tedavi grubunda önemli ölçüde daha yüksekti (p= 0,012). Sonuç ve Yorum: NO'nun sadece merkezi değil aynı zamanda periferik işitme sisteminde de yararlı bir etkisi vardır. NO'nun inhibisyonu SP/AP oranını düşürür. LOC'nin eferent sisteminde Glutamatın CGRP ile karşılıklı ilişkisinin olduğu bir sinyal yolu vardır.