Sıçanlarda oluşturulan deneysel kolit modelindeki hasar mekanizmasında endotelinin rolü

Abstract

Günümüzde önemli morbidite ve mortalite nedeni olan inflamatuvar bağırsak hastalıklarının etyopatogenezi henüz açıklığa kavuşturulamamıştır. Bu çalışma, endotelinin (ET) deneysel kolit mekanizmasındaki rolünü araştırmak amacıyla planlanmıştır. Bu amaçla sıçanlarda oluşturulan kolit modelinde bir nonspesifik ET reseptör antagonism' olan Bosentan'ın (BS) etkileri araştırılmıştır. Wistar-Albino erkek sıçanlara (280-280 g) intrakolonik (i.k.) olarak trinitrobenzen sülfonik asit-%50 etanol karışımı (TNBS-E; 30 mg/0.5 mL) verilerek kolit oluşturuldu. Taşıyıcı-etanol grubuna (T) i.k. olarak yalnızca etanol verilirken, kontrol grubuna (K) ise i.k. olarak herhangi bir madde verilmedi. Kolit oluşturulduktan sonra iki ayrı grupta sıçanlara iki gün (ABT) veya 14 gün (KET) süre ile BS (100 mg/kg %5 arap sakızı içerisinde) verilirken bir diğer iki gruba ise 2 gün (AKL) veya 14 gün (KKL) süre ile %5 arap sakızı gavaj olarak verildi. AKL ve ABT gruplarında üçüncü gün, T, KKL ve KBT gruplarında ise sıçanlara 15. gün Iaparotomi yapılarak sıçanların çekumlanna 0.2 mi radyoaktif işaretli krom (0.4 nCi Na51 Cr04) verildi. 60 dakika sonra relaparotomi yapılarak kolonda makroskopik hasar değerlendirmesi yapılmasının ardından tüm kolon 10 eşit segmente ayrıldı. Her segmentin gama sayıcısında radyoaktivite emisyon sayımı yapıldı ve geometrik merkez formülü ile kolonik geçiş hızı hesaplandı. Plazma protein oksidasyon (PO) düzeyini ölçmek için portal venden kan örneği ve doku myeloperoksidaz (MPO) aktivitesi ile histolojik inceleme için ise kolon örnekleri alındı. AKL (325.1±44.9 u/gr yaş ağırlık (y.a.)) ve KKL (471.6+36.6 u/gr y.a.) gruplarında MPO aktivitesi, K grubuna (73.6±1 1 u/gr y.a.) göre artmış olarak saptanmıştır (p<0.05 ve pO.01). KBT grubunda saptanan MPO aktivitesi (167.5±35.8 u/gr y.a.) ise KKL grubuna göre azalmıştır (pO.001). KKL grubunda PO düzeyi (1158.1±63.4 nmol/ml), K (274.3±23.1 nmol/ml) ve T (490±52.2 nmol/ml) grubuna göre artmış olarak saptanmıştır (pO.001 ve pO.001). KBT grubunda ise PO seviyesi (375.5±46.9 nmol/ml), KKL grubuna göre azalmış olarak saptanmıştır (pO.001). AKL (4.8±0.6) ve KKL (3.8±0.3) gruplannda saptanan makroskopik hasar puanı, K (0) ve T (1.4±0.4) gruplarına göre artmış olarak saptanmıştır (p<0.01 ve p<0.001). ABT grubunun hasar puanı (3±0.5), AKL grubuna göre, KBT grubunun puanı ise (2.3±0.5) KKL grubuna göre azalmış olarak saptanmıştır (p<0.05 ve p<0.01). Histolojik olarak AKL ve KKL gruplannda transmural inflamasyon ve ülser oluşumu saptanırken, ABT ve özellikle de KBT gruplannda hafif derecede hasar gözlenmiştir. Kolonik geçiş hızı, AKL grubunda (3.52±0.4) artmış olarak saptanırken, KKL grubunda (3.410.6) normal bulunmuştur. ABT grubunda saptanan kolonik geçiş hızı (3.8810.3) ise AKL grubuna göre farklılık göstermemiştir. Sonuç olarak Bosentan'm TNBS-E kolitinde ET'in etkilerini bloke etmesi sonucunda hasan engellediği saptanmıştır. Ancak kolonik geçiş hızı üzerinde ET'in etkisi gösterilememiştir. Bu çalışmada ET'in deneysel kolit patogenezinde yer alan medyatörlerden biri olduğuna dair önemli bulgular saptanmıştır.

Several mechanisms were shown to be involved in the pathogenesis of chronic inflammatory bowel disease. The aim of the present study was to determine the role of endothelins (ET) on experimental colitis. Colitis was induced by intracolonic (i.e.) administration of trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS; in 0.5 ml 50% ethanol) in Wistar-Albino male rats (200-280 g). In the vehicle (T) group, animals received ethanol enema, while the rats in the control group (K) received no i.e. instillation. Following the induction of colitis, rats were given orally either Bosentan, a non-selective ET receptor antagonist, (BS; 100 mg/kg in 5% arabic gum) (ABT) or arabic gum (AKL) by gavage for 2 days. Also two more groups of rats were given BS or arabic gum for 14 days (KBT and KKL, respectively). On the third day, animals from AKL and ABT groups and on the 15* day, animals from KKL and KBT groups underwent laparotomy. Radiolabelled Cr51 (0.4 uCi) was instilled into cecum of the rats. After 60 minutes, rats underwent relaparotomy followed by excision of the whole colon. After performing the macroscopic damage scoring, colon was divided into 10 equal pieces. Each segment's radioactive emission was measured by gamma counter and geometric center of each colon was calculated as an indicator of colonic transit time. Blood was withdrawn from the portal vein for the determination of plasma protein oxidation (PO) level and the colon was then excised for the determination of myeloperoxidase (MPO) activity and also for macroscopic and histologic inflammatory assessment. MPO activities of colonic tissues were elevated in AKL and KKL groups (325.1±44.9 u/g wet weight (ww) and 431.8±54.6 u/g ww) as compared with K group (73.6±11 u/g ww). PO levels were found to be significantly increased in KKL group (1158.1±63.4 nmol/ml) compared with K and T groups (274.3±23.1 nmol/ml and 490+J2.2 nmol/ml). BS treatment significantly reduced both the PO level (375.5±46.9 nmol/ml) and MPO activity (167.5+35.8 u/gr ww) in KBT group with respect to KKL group. Macroscopic41 lesion indices (MLI) of colon were assessed as 0, 1.410.4, 4.8±0.6, 3±0.5, 3.8±0.3, 2.3±0.5 in K, T, AKL, ABT, KKL and KBT groups, respectively. Histologically, there was a wide range of severe inflammation evidence in AKL and KKL groups, whereas the findings of mild inflammation in ABT and KBT groups were consistent with damage prevention. There was no difference of colonic transit time among all groups, but the acceleration in AKL group (3.52±0.4). In ABT group (3.8810.3), bosentan treatment did not revealed any significant change in the accelerated transit time of AKL group. The results of the present study indicate that the inhibition of ET receptors results in prevention of ulcer formation and a reduction in colonic inflammatory response, as assessed by significant decreases in both PO levels and MPO activity. But, there observed no effect of ETs on colonic motility. In conclusion, it may be suggested that ETs are involved in the pathogenesis of colonic injury in this animal model of chronic colitis.