Osteoartritte caffeic acid phenethyl ester ve resveratrol`un eklem kıkırdağına etkileri (tavşanlarda deneysel çalışma)

Abstract

ÖZET Osteoartrit (O A) bilinen en eski hastalıklardan olmasına rağmen etyopatogenezi henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. OA'in başlaması ve gelişimleri sürecinde, interleukin-lB (IL-ip) ve tümör necrosis factor-a (TNF-a) daha baskm olmak üzere bir dizi proinflamatuar sitokinlerin tetikleyici rol oynadığı düşünülmektedir. TNF-a, enflamasyonun ve matriks yıkımımn başlatılmasmda önemli iken İL- ip, kıkırdak hasarında rol oynamaktadır. Sitokin ve enzim ekspresyonu transkripsiyon faktörleri tarafından regüle edilir. Nükleer faktör-kappa B (NF-kB), proinflamatuar sitokinler olan TNF-a ve IL-lp geni'nin aktivasyonuna katılan bir transkripsiyon faktörüdür. NF-kB 'nin aktivasyonu OA'li hastalarda görülen bir özelliktir. Bu yüzden, NF-kB aktivitesini inhibe eden tedavi yaklaşımları üzerinde artan bir ilgi oluşmaktadır. Günümüzde OA in semptomatik tedavisinde birçok antiinflamatuar ajan kullanılmaktadır. Ancak, bu ilaçların kullanımı ile özellikle gastrointestinal ülser olmak üzere pek çok zıt etkiler sıklıkla görülmektedir. Bu nedenle NF-kB aktivitesini inhibe eden biyolojik ajanların kullanımı gibi daha etkili ve fizyolojik yaklaşımlarla ilgili arayışlar sürmektedir. Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) ve ResveratroPün her ikisinin de NF-KB nin güçlü ve spesifik inhibitörleri olduğu gösterilmiştir. Her ikisi de antienflamatuar, immünmodulatör, antikanserojen ve antioksidan özellikleri ile farmakolojik olarak güvenli doğal, biyolojik maddelerdir. Bu çalışmada tavşanlarda oluşturulan deneysel OA modellerinde CAPE ve Resveratrol tedavisi sonrası eklem kıkırdağı histolojik yöntemlerle incelenerek; kıkırdak değişiklikleri araştırıldı. Çalışmamızda 24 adet, 7-8 aylık, 3,5-4.0 kg ağırlığında, Yeni Zelanda tipi beyaz, dişi tavşan kullanıldı. Tüm tavşanların sağ diz eklemlerinde dejeneratif değişiklikler oluşturmak için ön çapraz bağlan kesildi. 5 hafta sonra tavşanlar altışarlı 4 gruba ayrıldı. 1. Grup (OA+CAPE grup): Bu grupta tavşanların sağ diz eklemlerine 10 gün süreyle ve günde bir defa olmak üzere 0.5% ethanol içinde 150 ug/kg CAPE enjekte edildi. 2. Grup (OA+CAPE kontrol): 10 gün süreyle ve günde birkez olmak üzere sadece 0.5% aynı miktar enjekte edildi. 3. Grup (OA+Resveratrol grup): Sağ diz eklemlerine DMSO da çözülmüş 10 uMol/kg Resveratrol 10 gün süreyle uygulandı. 494. Grup (OA+Resveratrol kontrol grup): Sağ diz eklemlerinde OA oluşmasını takiben 10 gün süreyle aynı miktar DMSO uygulandı. CAPE ve Resveratrol uygulanan gruplarda kontrol gruplarına göre H&E boyama ile belirgin azalmış kıkırdak destrüksiyonu gözlendi (sırasıyla p=0.007 ve p=0.016). Kontrol gruplarında kıkırdakta piknozis ve kondrosit sayısında azalma, kıkırdak yüzeyde fibrilasyon ve yanklanmalar ile OA'in karakteristik morfolojik bulguları saptandı. Çalışmamızın sonuçları preliminar olmakla beraber CAPE tedavisinin Resveratrol' e göre kıkırdak harabiyetini önleme bakımından daha etkili olduğunu ancak her iki doğal ekstrenin OA gelişmesini geciktirebileceğini ve kondroprotektif özellikleri olduğunu söyleyebiliriz. Bu etkiden sorumlu spesifik mekanizmaları bilmemekle beraber NF-kB yolağının inhibisyonunun etkili olduğunu düşünmekteyiz. Anahtar Sözcükler: Artrit, Caffeic Acid Phenethyl Ester, Resveratrol, Apoptozis, NF- kB. 50

SUMMARY Although osteoarthritis is one of the oldest disease its etiopathogenesis has not been revealed yet. Proinflammatory cytokines are believed to play a pivotal role in the initiation and development of the osteoarthritis process, among which interleukin-ip (IL-ip) and tumor necrosis factor-a (TNF- a) appear prominently. Interleukin- 1(3 is extremely important to cartilage destruction, while TNF- a appears to be a key mediator at onset of matrix degradation and to drive the inflammatory process. Cytokine and enzyme expression is regulated by a variety of transcription factors. One of these, nuclear factor kappa B (NF-kB ), is a key transcription factor involved in the activation of the TNF- a and IL-ip genes. Activation of NF-rB in synovial cells is a feature seen in OA patients. The NF-kB is therefore an obvious target for new types of anti inflammatory treatment. A variety of anti-inflammatory agents are currently being used. However, adverse drug effects, particularly gastrointestinal ulceration, are commonly associated with these agents. Therefore, currently there is much interest for more effective and physiologic approaches such as therapeutic use of biological agents that block the activity of NF-kB. It is reported that caffeic acid phenethyl ester (CAPE) and resveratrol are both potent and specific inhibitors of NF-KB. Both have antiinflamatory, immunomodulatory, anticarcinogen and antioxidant properties, and pharmacologically safe, and natural biological products. We aimed to investigate in vivo effects in articular cartilage following intra-articular injections of CAPE and Resveratrol in an experimental osteoarthritis model in rabbits. Twenty four New Zealand white, female rabbits, 7-8 months old and weighing 3.5^4.0 kg, were operated on for unilateral anterior cruciate ligament transection (ACLT) to create degenerative changes in the articular cartilage. Five weeks after ACLT, the rabbits were divided into four groups of six animals each. Group 1. (OA+CAPE group): 150 jig/kg CAPE in the 0.5% ethanol was injected in the right knees once daily for ten days. Group 2. (OA+CAPE kontrol): The same amount of 0.5% ethanol was injected In the right knees once daily for ten days. Group 3. (OA+Resveratrol grup): 10 ug/kg Resveratrol in the DMSO was injected in the right knees once daily for ten days. 51Group 4. (OA+Resveratrol kontrol group): The same amount of DMSO was injected once daily for ten days. In the CAPE and Resveratrol treated groups a decreased cartilage destruction by H&E staining were seen by respect to control groups (p=0.007 ve p=0.016 respectively). In the control groups pycnosis in cartilage and decrease in the condrocyte count, fibrillation and destruction in cartilage surface and caracteristic morphological findings of OA were seen. Altough our study is preliminary we can say that CAPE is more effective than resveratrol in the prevention of cartilage destruction and both natural product can delay OA and are effective in chondroproteciton. We don't know which specific mechanisms creates this effect, however we think inhibition of NF-kB pathway may be responsible. Key Words: Arthritis, Caffeic Acid Phenethyl Ester, Resveratrol, Apoptozis, NF-kB. 52