Whey proteini ile beslenerek sıçanlarda oluşturulan glutatyon önkoşullandırmasının karaciğer sıcak iskemi/reperfüzyon hasarında hem oksijenaz-1 sistemi üzerine etkisi

Abstract

ÖZET Karaciğer cerrahisinde en önemli klinik problemlerden birisi iskemi/reperfiizyon (l/R) hasarının oluşmasıdır. Sıcak İ/R hasarında Kupffer hücreleri tarafından salınan serbest oksijen radikalleri akut hepatosellüler hasar oluşturur. Bir antioksidan olan glutatyon (GSH)'nun bu hasan engellediği bilinmektedir. Çahşmamızda yüksek sistein içeren whey proteini ile önkoşullandırma sonrası artan GSH seviyelerinin sıçanlarda oluşturulan sıcak parsiyel İ/R modelindeki koruyucu etkinliği ve hem oksijenaz-1 (HO-1) sistemi ile olan etkileşimi araştırıldı. Sprague-Dawley cinsi sıçanlardan dört grup oluşturuldu. İki SHAM grubundan birinde sıçanlar whey proteini ile (WHEY SHAM; n=6) diğerinde ise standart yem (STT> SHAM; n=6) ile üç hafta süre ile beslendi. Kontrol grubunda standart yem ile beslenen sıçanlara (KONTROL İ/R; n=16) ise 45 'er dakikalık sürelerle selektif klempaj yöntemi ile sıcak İ/R hasan oluşturuldu. Aynı cerrahi işlem üç hafta whey proteini ile önkoşullandırılan gruba da uygulandı (WHÖK İ/R; n=16). İ/R hasan oluşturulan her iki guptaki sıçanların yansı (n=8) öldürülmeyerek yedi günlük sağkalımlan takip edildi. Sıçanların kanlarında SGOT, SGPT, karaciğer dokularında ise GSH, malondialdehit (MDA), HO-1 gen ekspresyonu ölçümü ile apoptotik indeksin (Aİ) de hesaplandığı histopatolojik incelemeleri yapıldı. WHEY SHAM grubunda GSH değerlerinin STD SHAM grubuna göre anlamlı olarak yükseldiği saptandı. KONTROL İ/R grubunda STD SHAM grubuna göre serum SGOT ve SGPT değerleri ile karaciğer dokusundaki MDA seviyesi ve Aİ'deki gözlenen artışların istatistiksel olarak anlamlı olduğu saptandı. Yine bu parametrelerin WHÖK İ/R grubunda KONTROL İ/R grubuna kıyasla anlamlı olarak azaldığı gözlendi. Ancak her iki grup arasında bir haftalık sağkalım açısından fark olmadı. WHÖK İ/R grubunda KONTROL İ/R grubuna kıyasla GSH miktarının arttığı ancak buna karşın HO-1 gen ekspresyonu düzeylerinin ise anlamlı olarak düşük olduğu saptandı. Sonuç olarak karaciğer İ/R hasarında whey proteini ile önkoşullandırma dokuda GSH miktarım arttırarak koruyucu etki göstermektedir. Ancak GSH miktanndaki artış diğer bir antioksidan olan HO-1 enzim sisternini baskılamaktadır. ANAHTAR KELİMELER: Karaciğer, iskemi/reperfüzyon, önkoşullandırma, whey, glutatyon, hem oksijenaz-1

ABSTRACT Oxygen radicals which are produced during reperfusion phase play a central role for hepatocellular damage during ischemia/reperfusion (I/R) injury. Antioxidant strategies appear a promising approach to prevent I/R injury. la the present study, the effect of glutathione (GSH) preconditioning established by whey protein feeding on hepatocellular injury markers was assessed in a rat hepatic normothermic I/R injury model. The interaction between intracellular GSH content and heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme expression was also determined in order to understand the level of upgrading of HO-1 system in a high GSH content environment after preconditioning. livers of female Sprague-Dawley rats were subjected to 45/45 minutes of normothermic I/R injury. A group of rats were fed by standard chow for a three week duration before I/R procedure (CONTROL I/R; n=16), whereas another group was fed by `whey` protein for preconditioning (WHPR I/R; n=16) during the same period. Two SHAM groups were constituted accordingly but rats were not subjected to I/R injury (STD SHAM and WHEY SHAM; n=6 in each). Following 45 minutes of reperfusion, serum transaminase levels as well as GSH, malondialdehyde (MDA) levels, apoptotic index (AT) and HO-1 gene expression in liver tissue were determined. Half of the animals in both injury groups were surveilled for a week without sampling. Intracellular GSH levels in WHEY SHAM group were significantly higher than those of STD SHAM group which indicated a successful preconditioning. Preconditioning by `whey` protein feeding prior to I/R injury (WHPR 1/R) significantly ameliorated the increased levels of serum transaminase as well as liver MDA levels and AÎ in CONTROL I/R group. Survival of the rats in both injury groups were not different. `Whey` preconditioning also significantly increased GSH levels, whereas HO-1 expression was lower when compared to rats subjected to I/R injury without preconditioning. Feeding with `whey` protein successfully resulted high GSH content in rat liver. Whey preconditioning ameliorated hepatic I/R injury. HO-1 enzyme seems to have a less important role in antioxidant defense system when GSH production was induced prior to I/R injury. KEY WORDS: Liver, ischemia/reperfusion, preconditioning, whey, glutathione, heme oxygenase-1 VI