JARSS. 2025; 33(2): 142-147 | DOI: 10.54875/jarss.2025.30643

Effects of Memantine on Brain Injury in Global Cerebral Ischemia Reperfusion Model in Rats

Gül Meral Kocabeyoğlu¹, Mustafa Kavutçu², Hasan Kutluk Pampal^3
1University of Health Sciences, Etlik City Hospital, Intensive Care Clinic, Ankara, Türkiye
²Gazi University Faculty of Medicine, Department of Medical Biochemistry, Ankara, Türkiye
³Gazi University Faculty of Medicine, Department of Anesthesiology and Reanimation, Ankara, Türkiye

Objective: Global cerebral ischemia occurs due to interruption of cerebral blood flow during cardiac arrest and major vascular surgeries. Brain damage occurring in global cerebral ischemia is secondary to ischemia and reperfusion; It develops as a result of complex pathophysiological processes including N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor activation, disruption of intracellular Ca⁺² homeostasis, and oxidative stress. Memantine, an extrasynaptic NMDA receptor inhibitor, is a molecule that can be used in the treatment of neurodegenerative diseases in humans due to its low side effects. The aim of this study is to investigate the effects of memantine on cerebral ischemia reperfusion injury.
Methods: In this study, 24 male Wistar-Albino rats were randomly divided into 4 groups; control group (G C), ischemia group (G I), ischemia-reperfusion group (G IR), memantine group (G M). Cerebral ischemia model in rats other than the control group was performed using the 4-vessel occlusion model described by Pulsinelli et al. Serum neuron specific enolase (NSE) and S-100 calcium binding protein B (S-100 β) and antioxidant parameters superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), malonyl dialdehyde (MDA) and glutathione S transferase (GST) levels were studied in four groups.
Results: Compared to G C, S-100 β and NSE levels were found to be statistically significantly higher in G I and G IR. S-100 β and NSE levels were found to be statistically significantly lower in GM than in G IR. Statistically significantly lower levels of antioxidant parameters SOD, CAT, and MDA were detected in G M than in G IR.
Conclusion: As a result, we think that memantine administration may be protective against ischemia reperfusion injury in global cerebral ischemia.

Keywords: Brain ischemia, reperfusion injury, neuron specific enolase, S-100 calcium binding protein B, memantine

---

Ratlarda Oluşturulan Global Serebral İskemi Reperfüzyon Modelinde Memantin Uygulamasının Oluşan Beyin Hasarı Üzerindeki Etkileri

Gül Meral Kocabeyoğlu¹, Mustafa Kavutçu², Hasan Kutluk Pampal^3
1Sağlık Bilimleri Üniversitesi Etlik Şehir Hastanesi, Yoğun Bakım Kliniği, Ankara, Türkiye
²Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı, Ankara, Türkiye
³Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı, Ankara, Türkiye

Amaç: Kardiyak arrest ve majör damar cerrahileri sırasında serebral kan akımının kesintiye uğramasıyla global serebral iskemi oluşmaktadır. Global serebral iskemide oluşan beyin hasarı, iskemi ve reperfüzyona ikincil; N-metil-D-aspartat (NMDA) reseptör aktivasyonu, hücre içi Ca⁺² homeostazisinde bozulma, oksidatif stresi içeren kompleks patofizyolojik süreçler sonucunda gelişmektedir. Ekstrasinaptik NMDA reseptör inhibitörü olan memantin, insanlarda yan etkilerinin az olmaları nedeniyle nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kullanımı söz konusu olan bir moleküldür. Bu çalışmanın amacı, serebral iskemi reperfüzyon hasarında memantinin etkilerini araştırmaktır.
Yöntem: Bu çalışmada 24 adet erkek Wistar-Albino ratlar rastgele 4 gruba ayrıldı; kontrol grubu (G K), iskemi grubu (G İ), iskemi-reperfüzyon grubu (G İR), memantin grubu (G M). Kontrol grubu haricindeki ratlarda serebral iskemi modeli Pulsinelli ve arkadaşları tarafından tarif edilen 4 damar oklüzyon modeli kullanılarak gerçekleştirildi. Dört grupta serum nöron spesifik enolaz (NSE) ve S-100 kalsiyum bağlayıcı protein B (S-100 β) ile antioksidan parametrelerden süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), malonil di aldehid (MDA) ve glutatyon S trasferaz (GST) düzeyleri çalışıldı.
Bulgular: Kontrol grubu ile kıyaslandığında S-100 β ve NSE düzeyleri G İ ve G İR da istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu. S-100 β ve NSE düzeyleri G M’de, G İR’den istatistiksel olarak anlamlı derece düşük olduğu tespit edildi. Antioksidan parametrelerden SOD, CAT, MDA düzeylerinde G M’de G İR’den istatistiksel olarak anlamlı düşük değerler tespit edildi.
Sonuç: Sonuç olarak, global serebral iskemide memantin uygulamasının iskemi reperfüzyon hasarına karşı koruyucu olabileceğini düşünmekteyiz.

Anahtar Kelimeler: Beyin iskemisi, reperfüzyon hasarı, nöron spesifik enolaz, S-100 kalsiyum bağlayıcı protein B, memantin

---

CITE