cholecalciferol and Peripheral-Nerve-Injuries

Peripheral nerve injury (PNI) is a frequent problem among young adults. Hopefully, regeneration can occur in PNI unlike central nervous system. If nerve cut is complete, gold standard treatment is surgery, but incomplete cuts have been tried to be treated by medicines. The aim of the study was to evaluate and compare clinical and histopathological outcomes of independent treatment of each of Vitamin B12 (B12) and Vitamin D3 (D3) and their combination on sciatic nerve injury in an experimental rat model.. Experimental animal study was performed after the approval of BEH Ethics Committee No. 2015/10. 32 rats were grouped into four (n=8) according to treatment procedures, such as Group 1 (controls with no treatment), Group 2 (intraperitoneal 1 mg/kg/day B12), Group 3 (oral 3500 IU/kg/week D3), Group 4 (intraperitoneal 1 mg/kg/day B12+ oral 3500 IU/kg/week D3). Sciatic Functional Index (SFI) and histopathological analysis were performed.. SFIs of Group 2, 3, 4 were statistically significantly higher than controls. Group 2 and 3 were statistically not different, however Group 4 was statistically significantly higher than others according to SFI. Axonal degeneration (AD) in all treatment groups were statistically significantly lower than in Group 1. AD in Group 4 was significantly lower than in Group 2 and 3; there was no significant difference between Group 2 and 3. There was no significant difference between Group 1,2 and 3 in Axonolysis (A). But A of Group 4 was significantly very much lower than all others. Oedema- inflammation (OE-I) in all treatment groups were significantly lower than in Group 1; there was no significant difference between Group 2 and group 4. OE-I in Group 2 and 4 were significantly lower than in Group 3. There were no significant differences between Group 1, 2 and 3 in damage level scores; score of Group 4 was significantly lower than of Group 1.. B12 and D3 were found effective with no statistically significant difference. But combined use of B12 and D3 improve nerve healing synergistically. We recommend combined use of B12 and D3 after PNI as soon as possible.. A perifériás idegsérülés (PNI) gyakori probléma fiatal felnőttek körében. Reménykeltő, hogy a központi idegrendszeri sérülésekkel ellentétben, PNI esetén lehetséges a regeneráció. Teljes idegszakadás esetén sebészi kezelés az aranystandard, részleges PNI esetén gyógy­szeres kezeléssel is érdemes próbálkozni. A vizsgálat célja a B12- és a D3-vitaminnal, illetve kombinációjukkal történő kezelés klinikai és hisztopatológiai eredményének értékelése és összehasonlítása volt kísérleti állatmodell (patkány) csípőidegének sérülése esetén.. Az etikai engedély (No. 2015/10) megszerzése után 32 kísérleti állatot osztottunk be a protokoll szerinti négy csoportba: a kontrollként szolgáló 1. csoport nem részesült kezelésben, a 2. csoport B12-vitamin-kezelésben (1 mg/ttkg/nap intraperitoneali­san), a 3. csoport D3-vitamin-kezelésben (3500 NE/ttkg/hét orálisan), míg a 4. csoport kombinált B12- és D3-vitamin-kezelésben (B12: 1 mg/ttkg/nap intraperitonealisan, D3: 3500 NE/ttkg/hét orálisan) részesült. Mértük a csípő­ideg funkcionális index pontszámot (Sciatic Functional Index, SFI), illetve hisztopatológiai értékelést végeztünk.. Az 1. csoport SFI-értékével összehasonlítva a 2., 3. és 4. csoport SFI-pontszáma szignifikánsan magasabb volt. A 2. és 3. csoport SFI-értékei nem különböztek, a 4. csoporté ezekhez képest szignifikánsan magasabb volt. Az axondegeneráció (AD) mértéke valamennyi kezelt csoport esetében szignifikánsan alacsonyabb volt, mint az 1. csoportnál. A 4. csoport AD-értéke szignifikánsan ala­csonyabb volt, mint a 2. és 3. csoporté. A 2. és 3. csoport AD-értékei nem különböztek. Az axonolysis (A) mértékében az 1., 2. és 3. csoport esetében nem volt szignifikáns kü­lönbség; velük összehasonlítva, a 4. csoport esetében szignifikánsan alacsonyabb volt az axonolysis. Valamennyi kezelt csoport esetében szignifikánsan alacsonyabb volt az oedema-gyulladás (OE-I) mértéke, mint az 1. csoportnál. A 2. és a 4. csoport között az OE-I nem különbözött szignifikánsan, a 2. és 4. csoport OE-I-értékei szignifikánsan alacsonyabbak voltak, mint a 3. csoporté. A sérülés mérté­két tekintve (damage level score) nem volt szignifikáns kü­lönb­ség az 1., 2. és 3. csoport között; a 4. csoport eseté­ben a sérülés mértéke szignifikánsan alacso­nyabb volt, mint az 1. csoport esetén.. A B12- és a D3-vitamin hatása között nem találtunk szignifikáns különbséget. A B12- és a D3-vitamin ideggyógyulást elősegítő hatása együttes alkal­mazás esetén szinergikusan érvényesül, ezért PNI után minél előbbi kombinált alkalmazásukat javasoljuk.

Topics: Animals; Cholecalciferol; Disease Models, Animal; Humans; Neuroprotective Agents; Peripheral Nerve Injuries; Rats; Sciatic Nerve; Vitamin B 12; Young Adult

Previously, we demonstrated i) that ergocalciferol (vitamin D2) increases axon diameter and potentiates nerve regeneration in a rat model of transected peripheral nerve and ii) that cholecalciferol (vitamin D3) improves breathing and hyper-reflexia in a rat model of paraplegia. However, before bringing this molecule to the clinic, it was of prime importance i) to assess which form - ergocalciferol versus cholecalciferol - and which dose were the most efficient and ii) to identify the molecular pathways activated by this pleiotropic molecule. The rat left peroneal nerve was cut out on a length of 10 mm and autografted in an inverted position. Animals were treated with either cholecalciferol or ergocalciferol, at the dose of 100 or 500 IU/kg/day, or excipient (Vehicle), and compared to unlesioned rats (Control). Functional recovery of hindlimb was measured weekly, during 12 weeks, using the peroneal functional index. Ventilatory, motor and sensitive responses of the regenerated axons were recorded and histological analysis was performed. In parallel, to identify the genes regulated by vitamin D in dorsal root ganglia and/or Schwann cells, we performed an in vitro transcriptome study. We observed that cholecalciferol is more efficient than ergocalciferol and, when delivered at a high dose (500 IU/kg/day), cholecalciferol induces a significant locomotor and electrophysiological recovery. We also demonstrated that cholecalciferol increases i) the number of preserved or newly formed axons in the proximal end, ii) the mean axon diameter in the distal end, and iii) neurite myelination in both distal and proximal ends. Finally, we found a modified expression of several genes involved in axogenesis and myelination, after 24 hours of vitamin supplementation. Our study is the first to demonstrate that vitamin D acts on myelination via the activation of several myelin-associated genes. It paves the way for future randomised controlled clinical trials for peripheral nerve or spinal cord repair.

Topics: Animals; Axons; Cholecalciferol; Gene Expression Profiling; Gene Expression Regulation; Gene Regulatory Networks; Male; Motor Activity; Muscle Fibers, Skeletal; Muscle, Skeletal; Myelin Sheath; Nerve Regeneration; Neurogenesis; Organ Size; Peripheral Nerve Injuries; Peroneal Nerve; Rats; Signal Transduction; Time Factors