Böbrek iskemi/reperfüzyon hasarına halofujinon`un etkisi

Abstract

Böbrek iskemi-reperfüzyon (I-R) hasarı hem organizmaya ait hem detransplante edilmiş böbrekte akut böbrek yetmezliğinin ana nedenlerindendir veyüksek mortalite ve morbiditeye sahiptir. I-R hasarını önlemek ve tedavi etmekkonusunda çok sayıda deneysel çalışma yapılmış olmasına rağmen bilgilerimiz halensınırlıdır. Kolojen sentezi ve extrasellüler matriksin güçlü inhibitörü olanhalofujinonun hücre büyümesi ve farklılaşması, apopitoz, hücre migrasyonu veimmün hücre fonksyonunu düzenlediği gösterilmiştir. Bu deneysel çalışmahalofujinonun böbrek I-R hasarında koruyucu bir etkisinin olup olmadığınıaraştırmak için planlanmıştır.Bu çalışmada 64 sıçan I-R ve sham grupları olarak ikiye ayrıldı. I-R grubundasağ nefrektomi yapıldıktan sonra sol renal pedikül 45 dakika boyunca oklüdeedildikten sonra I-R erken grup 6 saat, I-R geç grubu ise 72 saat boyuncareperfüzyona maruz bırakıldı. Sıçanlara iskemiden önce halofujinon 100?g/kg veyasaline intraperitoneal olarak uygulandı, geç grupta halofujinon 100 ?/kg/gün dozdatekrarlandı. Sham grubundaki sıçanlara ise sadece sağ nefrektomi uygulandı, solböbrek oklüzyona uğratılmadan manüple edildi. Eş zamanlarda halofujinon ve SFuygulandı, geç grupta halofujinon 100 ?/kg/gün dozda tekrarlandı. Tüm sıçanlar 6saatlik ve 72 saatlik reperfüzyon ve bekleme periyotlarının sonunda giyotin iledekapite edilerek kan örnekleri alındı ve doku örneklerinin incelenmesi için solböbrekleri çıkarıldı.Çalışmamızda hem erken hem de geç dönemde I-R sonrası halofujinonuygulanan grupta (I-R+H); BUN ve kreatinin, LDH değerleri I-R sonrası SFuygulanan gruba (I-R+SF) göre anlamlı ölçüde düşük çıkmıştır. Diğer taraftan,halofujinon iskemi ve reperfüzyondan önce verildiğinde, BUN ve kreatininin erkenve geç grupta azaldığı saptandı. Erken grupta serum LDH seviyeleri kontrol grubu ilekarşılaştırıldığında, generalize doku hasarının göstergesi olarak I-R grubunda dahayüksek bulunduğu, halofujinen ile tedavinin LDH tepkisini erken ve geç gruptaazalttığı saptandı.iiiHem erken hem de geç dönemde I-R sonrası halofujinon uygulanan grupta (I-R+H) doku MPO ve LPO düzeyi, I-R sonrası SF uygulanan gruba (I-R+SF) göreanlamlı ölçüde düşük çıkmıştır.GSH düzeylerine bakıldığında, I-R kontrol grubuyla karşılaştırıldığındaböbrek GSH düzeyinde düşüşe neden olmuştur. Halofujinon uygulanan I-R gubundaise erken ve geç dönemde GSH düzeyinde anlamlı artış olmuştur.Luminol ve lusigenin kemoluminesans düzeyleri erken dönemde I-Rgrubunda kontrol grubundan yüksek bulunmuştur. Bununla birlikte erken ve geçgrupta I-R sonrası halofujinon uygulanmasıyla luminol ve lusigenin düzeylerindedüşmeye yol açmıştırErken ve geç grupta; SF ve halofujinon verilen sham grubunun ışıkmikroskobuyla yapılan histopatolojik incelemesinde, böbrek dokusunun glomerül vetubülleriyle birlikte düzgün bir görünüm sergilediği izlendi. SF verilen I-R grubunda;erken grupta böbrek dokusunda tubul hasarı, tubulleri döşeyen epitelyumhücrelerinde kayıp ve kapiller konjesyon saptandı. Geç grupta ise böbrek dokusundatubul hasarı, tubulleri döşeyen epitelyum hücrelerinde ağır kayıp, tubul içinde yoğunmadde birikimi, kapiller konjesyon ve interstisyel alanda ödem saptandı. Halofujinonverilen I-R grubunda ise erken ve geç dönemde interstisyel alandaki ödemingerilediği, tubul epitel hücre hasarının göreceli olarak azaldığı izlendi.Böbrek I-R hasarı değişik hücresel mekanizmalar ile gelişmektedir. Hermekanizma için farklı farmakolojik ajanlar üzerinde çalışılmıştır. Bu uygulamalarböbrek I-R hasarının deneysel modellerinde umut vermelerine rağmen, klinikdüzeyde başarılı olmamıştır. Bu çalışmanın sonuçları halofujinonun böbreği iskemireperfüzyon hasarına karşı koruduğunu göstermektedir. Ancak I-R hasarının tedaviprotokollerini belirlemek için daha fazla deneysel ve klinik çalışmalara gereksinimvardır.iv

Ischemia-reperfusion (I-R) injury of native and transplant kidneys is a majorcause of early kidney injury and is associated with significant morbidity andmortality. Despite the growing body of research, the means by which clinicians candetect, prevent or treat I-R injury remain limited. Halofuginone is potent inhibitor ofcollagen synthesis and extracelluler matrix, regulates cell growth and differentiation,apoptosis, cell migration and immune cell function. The aim of this study is to detectthe effect of holofuginone on renel ischemia and reperfusion injury.In the study, a total of 64 rats were divided equally to I-R and sham groups.In I-R group right nephrectomy was performed and left renal pedicle was occludedfor 45 minutes to induce ischemia and then subjected to reperfusion for 6 hours inI-R early group and 72 hours in I-R late group. The rats were treated with eitherhalofuginone 100?g/kg or saline intraperitoneally at 30 minutes prior to ischemia,and the dose was repeated 100?g/kg /day in the late reperfusion group.In the sham group, rats underwent only right nephrectomy, where the left kidneyswere manipulated without occlusion, and they were treated with either saline orhalofuginone at similar time points, halofuginone were repeated 100?g/kg /day in thelate group. The animals were decapitated at 6h and 72h of reperfusion, and trunkblood samples and renal tissue samples were collected.In early and late group urea and creatinin levels in the saline treated I-R groupwere found to be higher than the control group. On the other hand whenhalofuginone was administered before ischemia and the subsequent reperfusionperiod, urea and creatinin levels decreased in early and late group. In early groupserum LDH activity was found to be higher in the I-R group compared to controlgroup, indicating generalize tissue damage, while halofuginone treatment attenuatedthe LDH response significantly in early and late group.Myeloperoxidase activity, which is accepted as an indicator of neutrophilinfiltration was higher in the kidney tissue of the saline treated I-R group than thevcontrol group in early and late group. On the other hand halofuginone treatment inthe I-R group significantly decreased renal tissue MPO level in early and late group.Renal tissue MDA content was elevated by I-R injury compared to controlgroup in early and late group. Hovewer halofuginone treatment in the I-R groupsignificantly decreased renal tissue MDA level.Ischemia and reperfusion caused decrease in renal GSH level when comparedto control group, while in the halofuginone treated I-R group renal GSH contentincreased sigificantly in early and late group.Chemiluminescence levels in the kidney samples detected by both luminoland lucigenin probes showed significant increases in the saline treated I-R group ascompared to control group in early group. On the other hand, halofuginone treatmentin the I-R group decreased the elevations in chemiluminescence values of luminoland lucigenin in early and late group.Collagen content of renal tissue was found to be higher in I-R group withrespect to the control group in early group. Halofuginone treatment, howeversignificantly decrease the renal tissue collagen content in early and late group.Light microscopic eveluation of the control groups, treated with either salineor halofuginone, revealed a regular morphology of renal parenchyma with welldesignated glomeruli and tubuli in early and late group. In saline treated I-R group;there was tubuler damage, tubuler lining epithelium loss, capiller congestion in earlygroup. In late group tubuler damage, severe loss in tubuler lining epithelium,concentrate substance accumulation in tubuls, capiller congestion and interstitialedema were seen. In the halofuginone treated I-R group there was a decrease intubuler damage and interstitial edema in early and late group.The cellular mechanisms involved in the development of renal I-R injuryhave been targeted by several pharmacological interventions. However, althoughshowing promise in experimental models of renal I-R injury and ischemic acute renalfailure, they have not proved successful in the clinical setting. The results of thisstudy shows that halofuginone protects kidney against ishemia reperfusion injury.viHowever further experimental and clinical studies are required in the treatmentprotocols of I-R injury.vii