Sıçanlarda deneysel kontrast nefropatisinin önlenmesinde bir alfa-7 nikotinik reseptör agonisti olan GTS-21`in olası etkileri

Abstract

Giriş: Kontrast madde kullanımı ve buna bağlı olarak kontrast nefropatisi sıklığının arttığı günümüz tıbbında, renal hasar gelişimini önlediği kesin olarak ispatlanmış bir farmakolojik tedavi hâlen bulunmamaktadır. Kontrast nefropatisinin fizyopatolojik mekanizmaları arasında; renal medüller hipoksi, endotel hasarı, oksidatif stres ve inflamatuar etkisiyle kontrast maddenin direkt tübüler toksisitesi yer almaktadır. Çalışmamızda alfa-7 nikotinik reseptör agonisi bir madde olan GTS-21'in kontrast nefropatisi üzerine olan etkilerini göstermeyi amaçladık.Yöntem: Çalışma kapsamında SF-kontrol (n=8), GTS-21-kontrol (n=8), kontrast (n=14) ve GTS-21+ kontrast (n=10) olmak üzere 4 grup oluşturuldu. GTS-21, 3 gün boyunca 4 mg/kg, günde 2 kez intraperitoneal (i.p) uygulandı. GTS-21'in 25. saatinde kuyruk veninden intravenöz (i.v) olarak indometazin (10 mg/kg), L-NG-Nitroarginine Methyl Ester (L-NAME, 10 mg/kg) ve yüksek ozmolar kontrast madde olan diatrizoat (Urografin %76, 6 ml/kg) dozunda verilerek model oluşturuldu. Kontrast verilmesinden sonra 48 saat dolmadan kaybedilen 7 sıçan sağkalım (sürvi) analizine dâhil edildi. Çalışma sonunda serumda böbrek fonksiyon testleri; doku örneklerinde ise oksidatif stres parametreleri, sitokin düzeyleri ve histopatolojik değişiklikler değerlendirildi. Bulgular: Serum kreatinin ve BUN (kan üre nitrojen) düzeyleri, kontrast grubunda kontrollere kıyasla artış göstermiş olup (iki grupta da p<0,05), GTS-21'in etkisiyle bu artış azalmıştır. myeloperoksidaz (MPO) değeri, kontrast grubunda SF kontrol grubuna göre artıp GTS-21+Kontrast grubunda azalma gösterse de istatistiksel olarak gruplar benzerdi. Malondialdehit (MDA) kontrast alan gruplarda SF-kontrole göre belirgin artmış iken (iki grupta da p<0,001), kontrast ile birlikte GTS-21 alan grupta kısmen azalmıştır. Glutatyon (GSH) değeri, GTS-21+kontrast grubunda SF-kontrole kıyasla artmıştır (p<0,05). İnterlökin (IL)-6 ekspresyonunda kontrast alan iki grupta SF-kontrol grubuna göre yaklaşık 6-9 kat arası bir artış gösterilmiş olup (sırasıyla p<0,01 ve p<0,05), kontrasta GTS-21 eklenmesiyle IL-6 ekspresyonunun yaklaşık 1,4 kat azaldığı tespit edildi. IL-1β ekspresyonu gruplar arası benzerdi. Transforme edici büyüme faktörü-β (TGF-β) ekspresyonu tek başına kontrast alan gruba kıyasla GTS-21+kontrast grubunda belirgin şekilde artmıştır (p<0,01). Kontrast grubunda SF-kontrol grubuna göre belirgin olarak artan histopatolojik hasarın (p<0,001), kontrasta GTS-21 eklenmesiyle anlamlı şekilde azaldığı tespit edildi (p<0,001).Sonuç: Kontrast nefropatisi modelinde GTS-21 histolojik parametrelerde belirgin, böbrek fonksiyonlarında ise kısmi düzelme sağlamaktadır. Bu düzelme, anti-oksidan ve anti-inflamatuar mekanizmalar üzerinden sağlanmaktadır.Anahtar Kelimeler: Kontrast nefropatisi, GTS-21, alfa7 nikotinik asetilkolinreseptör agonisti, kolinerjik anti-inflamatuar yolak

Background: The use of contrast agents and the incidence of contrast nephropathy increase in today's medicine, there is still no proven pharmacological therapy to prevent renal damage. Physiopathological mechanisms of contrast-induced nephropathy include renal medullar hypoxia, endothelial injury, oxidative stress and direct tubular toxicity of contrast agent due to inflammatory effect. In our study, we aimed to demonstrate the effects of alpha-7 nicotinic receptor agonist, GTS-21 on contrast induced nephropathy. Methods: 4 groups were included within the scope of our study: saline-control (n=8), GTS-21-control (n=8), contrast (n=14) and GTS-21+ contrast (n=10). GTS-21 were administrated for 3 days, 4mg/kg twice a day intraperitoneal (i.p). Indomethacin (10 mg/kg), L-NG-Nitroarginine Methyl Ester (L-NAME, 10 mg/kg) and high osmolar contrast agent - diatrizoat (Urografin %76, 6 ml/kg) were administered intravenously (i.v) from the tail vein at the 25th hour of the experiment and the model was created. 7 rats that died after contrast administration in 48 hours were included in survival analysis. Renal functions in the serums; oxidative stress parameters, cytokine levels and histopathological investigations in the tissue specimens were evaluated at the end of the study.Results: Serum creatinine and BUN (Blood urea nitrogen) levels increased in the contrast group compared to controls (p<0.05 for both groups), which decreased with the effect of GTS-21. Although myeloperoxidase (MPO) value increased in contrast group compared to saline-control group and decreased in GTS-21+contrast group, the groups were statistically similar. While malondialdehyde (MDA) significantly increased in contrast and GTS-21+contrast groups compared to saline-control group (p<0.001 for both groups), it was partially decreased in the GTS-21+contrast. Glutathione (GSH) value increased in GTS-21+contrast group compared to saline-control group (p<0.05). Interleukin (IL)-6 expression in the two contrast groups demonstrated a 6 to 9 fold increase compared to the saline-control group (p<0.01 and p<0.05, respectively), and IL-6 expression was reduced by about 1.4-fold with the addition of GTS-21 to contrast. IL-1β expression was similar between all groups. Transforming growth faktör-β (TGF-β) expression was significantly increased in GTS-21+contrast group compared to the contrast group (p<0.01). Histopathological injury was significantly increased in contrast group compared to saline-control group (p<0.001), the injury was significantly decreased with the addition of GTS-21 to the contrast group (p<0.001).Conclusions: In contrast nephropathy model, GTS-21 provides significant improvement in histological parameters and partial improvement in renal function. This improvement is achieved through anti-oxidant and anti-inflammatory mechanisms.Key Words: Contrast-induced nephropathy, GTS-21, alpha 7 nicotinic acetylcholinereceptor agonist, cholinergic anti-inflammatory pathway