Ratlarda deneysel hepatik rezeksiyon modelinde iskemi-reperfüzyon ile indüklenen apopitozis ve hepatik rejenerasyona caspase-13 blokajının etkileri

Abstract

ÖZET Bu deneysel çalışma Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Hakan Çetinsaya Deneysel ve Klinik Araştırma Merkezinde (DEKAM), Ocak-Mart 2005 tarihleri arasında gerçekleştirildi. Amaç : Raflarda deneysel hepatik rezeksiyon modelinde, Caspase-13 blokajının iskemi-reperfüzyon ile tetiklenen apopitozis ve hepatik rejenerasyon üzerine etkilerini araştırmak. Materyal ve Metod : Çalışmada ağırlığı 200-275 gram arasında değişen, 50 adet Wistar- Albino erkek rat kullanıldı. Her biri 10 rattan oluşan 5 grup oluşturuldu. Anestezi için ketamin ve xylazine kullanıldı. Sham grubu dışındaki tüm ratlara juguler venöz kateter yerleştirildi ve operasyondan 1 saat önce SF infüzyonuna başlandı. Orta hat insizyonla laparotomi yapıldı. Sham grubundaki raflar portal diseksiyon sonrası sakrifiye edildiler. Diğer gruplardaki ratlara pringle manevrası ile 30 dakika total iskemi yapılıp, ardından %70'lik karaciğer rezeksiyonu sonrası ve klemp açılarak reperfüzyona bırakıldı. Kontrol gruplarına operasyondan 60 dakika önce 0.2 mi SF, çalışma gruplarına 0.2 mi SF içerisinde 10jıg/kg Caspase- 13 inhibitörü Z-LEED-FMK SC verildi. Reperfüzyonun 2. ve 48. saatlerinde relaparatomi yapılarak AST, ALT, LDH ölçümleri için vena cava inferiordan kan örnekleri alındı. Kalan karaciğer dokusu çıkarılarak tartıldı ve rölatif karaciğer ağırlığı, Mitotik indeks (MI), Caspase-8 ve PCNA İHK boyaması, Caspase-13 immünofluorometri ve MDA düzeyi için doku örnekleri alındı. Bulgular : Rölatif karaciğer ağırlıkları ve MI Caspase-13 inhibitörü Z- LEED-FMK verilen grupta 48. saatte daha yüksek bulundu (p<0.05). AST, ALT ve LDH düzeyleri 2. saatte yüksek değerlere ulaştı, Caspase-13 inhibitörü Z-LEED- FMK verilen grupta biyokimyasal parametreler sham grubu değerlerine daha yakın izlendi. Hepatik MDA düzeyi Caspase-13 inhibitörü Z-LEED-FMK verilen her iki grupta da kontrol gruplarına göre daha düşük bulundu (p<0.05). PCNA ile yapılan İHK boyama oranı Caspase-13 inhibitörü Z-LEED-FMK verilen gruplarda daha yüksek bulundu (p<0.05). İskemi-reperfüzyon hasarının Caspase-13 inhibitörü Z- LEED-FMK verilen grupta daha az olduğu görüldü (p<0.05). Caspase-13 inhibitörü Z-LEED-FMK verilen grupta Caspase-13 değerleri anlamlı düşük bulundu ki apopitozisin bu gruplarda azalmış olduğu şeklinde yorumlanabilir. XSonuç : Caspase-13 inhibitörü Z-LEED-FMK, Pringle manevrasını takiben %70 hepatik rezeksiyon sonrası karaciğer rejenerasy onunu morfolojik ve fonksiyonel olarak artırmaktadır, reperfüzyonun ileri dönemlerinde apopitozisi ve iskemi- reperfüzyon hasarını azaltmaktadır. Anahtar kelimeler : İskemi-reperfüzyon, karaciğer rezeksiyonu, apopitozis, Caspase-13. XI

ABSTRACT This experimental study was performed at Erciyes University Medical School, Hakan Çetinsaya Experimental and Clinical Research Center (DEKAM) between January-March 2005. Aim : The aim of the study is to investigate the effects of Caspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK on ischemia-reperfusion induced apoptosis and hepatic regeneration in a partially hepatectomized rat model. Material ve Methods : Fifty Wistar-Albino male rats (200-275 g) were used and they divided into five groups, each including ten rats. Ketamine and xylazine administrated intraperitonealy for anesthesia. A juguler vein catheter placed to all except sham group and normal saline infusion was started 1 hour before operation. A midline laparotomy performed. Sham group rats were sacrified after portal dissection. Total ischemia performed for 30 minutes to the other groups, after 70% hepatectomy the occluison opened for reperfusion of the remnant liver. Before the operation (60 min.) 0.2 ml normal saline was given to control groups and 10 ug/kg Caspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK was given to study groups subcutaneously administered. Blood samples were collected from vena cava inferior for AST, ALT and LDH levels at the 2nd and 48th hours of reperfusion with performing relaparotomy. Remaining liver tissues were resected and weigthed. Relative liver mass, MDA, mitotic index, Caspase-13 Fluorometric assay, Caspase-8 and PCNA immunohistochemical (IHC) staining evaluations from tissue samples were performed. Results : Mitotic index, PCNA IHC stainings and relative liver weigths at Caspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK group were significantly higher at 48th hour (p<0.05). AST, ALT and LDH levels were increased at 2nd hour. However these levels were declined at study group by 48th hour. Hepatic MDA level was lower than saline groups. Caspase-13 fluorometric level were lower at 2nd and 48th hours in the Caspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK group (p<0.05). Ischemia-reperfusion injury was high at 2nd hour and but there was a significantly difference between saline and XIICaspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK groups. However the injury decreased significantly at 48th hour, at the study group. Conclusion : Caspase-13 Inhibitor, Z-LEED-FMK increases liver regeneration both morphologically and functionally after Pringle maneuver and partial hepatic resection. This application also decreases apoptosis and ischemia- reperfusion injury at the advanced stages of reperfusion. Keywords : Ischemia-reperfusion, hepatic resection, apoptosis, Caspase-13. XIII