Ratlarda ovaryan torsiyon detorsiyon modelinde iskemi reperfüzyon hasarında, curcumin, erdostein ve ginkgo biloba`nın koruyucu etkilerinin araştırılması

Abstract

Over torsiyonu reprodüktif dönemde sık görülen, mümkün olduğunca erken tanı ve müdahale gerektiren jinekolojik acillerden biridir. Torsiyon sonucunda meydana gelebilecek iskemik hasarın etyolojisinde ortamda bulunan reaktif oksijen metabolitlerine bağlı oksidatif stres ve inflamasyon süreci sorumlu tutulmaktadır. İskemik hasar dönemi olarak adlandırılan bu süreçte ovaryan hasar temel olarak hipoksiye bağlıdır. Torsiyon ortadan kaldırıldıktan sonra da reaktif oksijen ve nitrojen ürünlerinin oluşmasıyla reperfüzyon hasarı olarak adlandırılan süreç başlar. Dokudaki toplam hasar iskemi ve reperfüzyonun her ikisinin de yol açtığı hasarın toplamı olarak kabul edilmektedir. Sonuç olarak, reperfüzyon hasarının önlenmesi iskemi tedavisinin başarısını daha da arttıracaktır. Bu hipotezden yola çıkarak farklı çalışmalarda antioksidan etkisi gösterilmiş olan Curcumin, Erdostein ve Ginkgo biloba'nın iskemi-reperfüzyon hasarındaki koruyucu etkisini ortaya koymayı amaçladık. Çalışmada kullandığımız ajanlardan Curcumin, bitkisel kökenli bir bileşik olup çeşitli çalışmalarda güçlü antioksidan, anti-inflamatuvar ve antikanserojen etkileri gösterilmiştir. Bir diğer ajan Erdostein klinikte mukolitik ve ekspektoran özelliğinden dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Erdostein'in bu etkilerinin yanında antioksidan özelliği de çeşitli çalışmalarda gösterilmiştir.Çalışmamızda kullanılan Ginkgo biloba, aynı isimli bitkinin yapraklarından elde edilir ve yapılan birçok çalışmada iskemi-reperfüzyon hasarında nöroprotektif ve kardiyoprotektif olduğu gösterilmiştir. Bildiğimiz kadarıyla her üç ajanın overde iskemi-reperfüzyon hasarında kullanımına ilişkin şimdiye kadar yapılmış çalışma bulunmamaktadır. Çalışmamızda ratlarda deneysel olarak ovaryan torsiyondetorsiyon modeli oluşturup bunun sonucunda overde oluşan iskemi-reperfüzyon hasarının derecesini histopatolojik olarak değerlendirmeyi, serum ve dokudaki, vmalondialdehit (MDA), nitrik oksit (NO), süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) seviyelerini biyokimyasal olarak ölçmeyi ve Curcumin, Erdostein ve Ginkgo biloba tedavilerinin ovaryan iskemi-reperfüzyon hasarında koruyucu etkinliklerini değerlendirmeyi amaçladık. Bu amaçla çalışmada 36 adet Wistar albino cinsi, 16 haftalık, 250 – 300 gr. ağırlığındaki dişi ratlar kullanıldı. Ratlar randomize olarak her grupta 6'şar adet olmak üzere Grup I (sham grubu): Sadece laparotomi uygulanan ve overleri çıkarılan, Grup II (iskemi grubu): Ovaryan iskemi oluşturulan, 3 saat sonra overleri çıkarılan, Grup III (iskemi-reperfüzyon grubu): 3 saatlik iskeminin ardından, 3 saat reperfüzyon oluşturulup, overleri çıkarılan, Grup IV (iskemi-reperfüzyon + Curcumin): 3 saatlik iskemi oluşturulup reperfüzyondan 30 dk. önce 200 mg/kg intraperitoneal Curcumin verilen ve overleri çıkarılan, Grup V (iskemi-reperfüzyon + Ginkgo biloba): 3 saatlik iskemi oluşturulup reperfüzyondan 30 dk. önce 100 mg/kg intraperitoneal Ginkgo biloba verilen ve overleri çıkarılan, Grup VI (iskemireperfüzyon + Erdostein): 3 gün boyunca oral gavaj ile 150 mg/kg Erdostein verilenve 3 saatlik iskemi ve 3 saat reperfüzyondan sonra overleri çıkarılan grup olarak ayrıldılar.Curcumin grubunda serum katalaz düzeyleri, iskemi ve iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulunurken, doku katalaz düzeyleri iskemi ve iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu. Oksidasyon ürünü olan serum malondialdehit seviyesinin ise iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu saptandı. Patoloji sonuçlarına bakıldığında Curcumin grubunda, iskemi reperfüzyon grubuna göre infarkt-vital parankim kaybı oranının anlamlı olarak azaldığı, yine iskemi sonrası dokuda görülen polimorfonükleer lökosit infiltrasyonunun iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak azaldığı gösterildi. Hemorajinin ise iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak yüksek olduğu saptandı. Erdostein grubuna bakıldığında; dokudan alınan örneklerde NO seviyelerinin iskemi grubuna göre anlamlı olarak düştüğü tespit edildi. Serum NO seviyeleri ise iskemi ve iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak yüksek bulundu. Serum ve doku katalaz düzeyleri, iskemi ve iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu. Patoloji sonuçlarına bakıldığında Erdostein grubunda, infarkt-vital parankim kaybı ve polimorfonükleer lökosit infiltrasyonu, iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu. Polimorfonükleer vilökosit infiltrasyonunun iskemi grubuna göre azaldığı görülürken, bu azalma istatistiksel olarak anlamlı değildi. Ginkgo biloba grubunda, serum katalaz seviyesinin iskemi ve iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu, doku katalaz düzeylerinin de iskemi grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu saptandı. Doku örneklerinde, polimorfonükleer lökosit infiltrasyonu iskemireperfüzyon grubuna göre anlamlı olarak düşük bulunsa da, infarkt-vital parankim kaybı yönünden iskemi veya iskemi-reperfüzyon grubuna göre anlamlı fark saptanmadı. Benzer olarak iskemi grubuna göre hemorajinin anlamlı olarak arttığı saptandı. Sonuç olarak, Curcumin ve Erdostein'in ovaryan iskemi-reperfüzyon hasarında özellikle doku morfolojik incelemeleri bazında koruyucu etkilerinin olduğu, erken müdahale edilirse ovaryan torsiyona bağlı organ kayıplarının önlenmesinde etkili olabilecekleri düşünülmüştür. Ginkgo biloba'nın ise benzer etkileri ortaya konulamamıştır. Curcumin ve Erdostein'in oksidatif hasar üzerine olan etkinliklerinin prospektif çalışmalarla desteklenmesi, ovaryan torsiyonun yönetiminde yeni tedavi modalitelerini gündeme getirebilir.Anahtar kelimeler: Rat, over, torsiyon, detorsiyon, iskemi, reperfüzyon, Curcumin, Erdostein, Ginkgo biloba, antioksidan

Ovarian torsion is a frequent gynaecological emergency of the reproductive period which should be diagnosed and intervened immediately. The etiology of torsion-related ischemic injury has been contributed to oxidative stress due to the surrounding reactive oxygen metabolites and the inflammatory process. In this period which is referred to as the ischemic injury period, the ovarian injury is mainly related to the hypoxia. Following the removal of the torsion, the formation of reactive oxygen and nitrogen species initiates another entity referred to as reperfusion injury. The total tissue injury is considered as the total of ischemic and reperfusion-related injuries. As a result, the prevention of reperfusion injury will increase the success of ischmeia treatment. Starting with this hypothesis, we aimed to investigate the preventive effects of Curcumin, Erdosteine and Ginkgo biloba, the antioxidant effects of which have been demonstrated in different studies, on ischemiareperfusion injury. Curcumin is a herbal compound that has been proven by various studies to have strong antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer effects.Erdosteine has been widely used clinically due to its mucolytic and expectorant effects. Various studies have also demonstrated the antioxidant effects of the compound. Ginkgo biloba is extracted from the leaves of the plant with a same name, and has been shown in many studies to be neuroprotective and cardioprotective in ischemia-reperfusion injury. To our knowledge, there is no study in the literature regarding the use of all three agents in the ischemia-reperfusion injury of the ovary. In our study, we aimed to grade the degree of ischemia-reperfusion injury histopathologically following the formation of an experimental torsion-detorsion model in rats, to biochemically measure the levels of serum and tissue malondialdehyde (MDA), nitric oxide (NO), superoxide dismutase (SOD) and viiicatalase (CAT), and to investigate the preventive effects of Curcumin, Erdosteine and Ginkgo biloba treatments on ovarian ischemia-reperfusion injury. For this purpose, 36 female Wistar albino rats of 16 weeks of age with an average weight of 250 – 300 gr were used. The rats were randomized into six groups: Group I (sham group) (n=6): those undergoing only laparotomy and ovarian dissection, Group II (ischemia group) (n=6): ovarian ischemia-induced group with ovarian dissection 3 hours subsequent to the induction, Group III (ischemia-reperfusion group) (n=6): the group with ovarian dissection following a 3 hour ischemia and 3 hour reperfusion periods, Group IV (ischemia-reperfusion + Curcumin group) (n=6): the group with ovarian dissection following a 3 hour ischemia and 200 mg/kg intraperitoneal Curcumin administration 30 minutes prior to reperfusion, Group V (ischemireperfusion + Ginkgo biloba group) (n=6): the group with ovarian dissection following a 3 hour ischemia and 100 mg/kg intraperitoneal Ginkgo biloba administration 30 minutes prior to reperfusion, and Group VI (ischemia-reperfusion + Erdosteine) (n=6): the group with 150 mg/kg Erdosteine administration via oral gavage for 3 days and ovarian dissection following a 3 hour ischemia and 3 hour reperfusion periods. The serum catalase levels in the Curcumin group were significantly higher than those in the ischemia and ischemia-reperfusion groups, whereas the tissue catalase levels were significantly lower than those in these two groups. The level of serum malondialdehyde, which is an oxidation product, was found to be significantly lower in the Curcumin group than that in the ischemia-reperfusion group. According to the pathology results, the rate of infarct-vital parenchymal loss and the polymorphonuclear leukocyte infiltration that is seen was the ischemic tissue in the Curcumin group were both significantly decreased compared to those in the ischemia-reperfusion group. Hemorrhage on the other hand, was found to be significantly increased compared to the ischemia-reperfusion group. In the Erdosteine group, the NO levels in the tissue samples were significantly decreased compared to the ischemia group. The serum NO levels, on the other hand, were found to be significantly higher than that of both the ischemia and the ischemiareperfusion groups. The serum and tissue catalase levels were significantly lower than those in the ischemia and the ischemia-reperfusion groups. According to the ixpathology results, the infarct-vital parenchymal loss and polymorphonuclear leukocyte infiltration were both significantly lower than those of the ischemiareperfusion group. Polymorphonuclear leukocyte infiltration was decreased compared to the ischemia group, although not statistically significant. The serum catalase levels in the Ginkgo biloba group were found to be significantly decreased compared to those of the ischemia and ischemia-reperfusion groups, and the tissue catalase levels were significantly decreased compared to the ischemia group. Although the polymorphonuclear leukocyte infiltration in the tissue samples was at a significantly lower degree than that in the ischemia-reperfusion group, no difference was observed with regard to the infarct-vital parenchymal loss compared to the ischemia and the ischemia-reperfusion groups. Likewise, the degree of hemorrhage was found to be significantly high compared to the ischemia group. As a result, it was concluded that Curcumin and Erdostein have tissue-based protective effects in ovarian ischemia-reperfusion injury and that they may be effective in the prevention of ovarian torsion-related organ losses by rapid intervention. However, no similar results were obtained by Ginkgo biloba. Supporting the effects of Curcumin and Erdostein on oxidative stress by prospective studies may bring new treatment modalities in the management of ovarian torsion. Key Words: Rat, ovary, torsion, detorsion, ischemia, reperfusion, Curcumin, Erdosteine, Ginkgo biloba, antioxidant