Hipoksi ile oluşturulan myokardial hasar üzerine melatonin, L-triptofan ve pentoksifilinin etkileri

Abstract

ÖZET Amaç: Hipoksi ile oluşturulacak myokardial hasara karşı bir antioksidan olan melatonin, melatonin prekürsörü olan L- triptofan ve pentoksifilin'in olası koruyucu etkisini, biyokimyasal ve patolojik parametreler kullanarak araştırmak ve hipoksik hasarın etyopatogenezinde yer alan serbest radikallerin, lipid peroksidasyon ürünlerinin ve antioksidan enzimlerin rolunu değerlendirmektir. Materyal ve Metod: Çalışma New Zeland White cinsi tavşanlar üzerinde yapıldı.Tavşanlar beş gruba ayrıldı. Grup I: Hipoksi grubu (n=9), Grup II: Hipoksi+L-triptofan grubu (n=10), Grup III: Hipoksi+Melatonin grubu (n=9), Grup IV: Hipoksi+Pentoksifilin grubu (n=9), Grup V: Kontrol grubu (n=7). Hipoksi oluşturulmadan önce bazal serum troponin I, kreatin kinaz-MB(CKMB), laktat dehidrojenaz (LDH), plazma glutatyon peroksidaz (GSH-Px), süperoksit dismutaz (SOD), malondialdehit (MDA) ve nitrik oksit (NO) düzeyleri için kan alındı. Grup I, II, III ve IV' deki deney hayvanlarında 5 İt akımla, 10 dk. %10 oksijen-azot karışımında fanus içerisinde bırakılarak hipoksi oluşturuldu. Hipoksi oluşturulduktan sonra 5 gün devam edilmek üzere 3 ayrı gruba L-triptofan (200 mg/kg/gün oral), melatonin (10 mg/kg/gün intraperitoneal) ve pentoksifılin (40 mg/kg/gün intraperitoneal) verildi. Çalışma sonunda serum CKMB, LDH ve troponin I, plazma NO, MDA, SOD ve GSH-Px düzeyleri çalışıldı. Deney hayvanları sakrifıye edildikten sonra myokardiyal NO, MDA, SOD, GSH-Px vmdüzeyleri çalışıldı ve histopatolojik olarak myokard dokusu Hemotoksilen-Eozin boyama ile değerlendirildi. Bulgular: Hipoksi oluşturulan grupta serum CKMB, LDH, troponin I düzeylerinde artış, plazma SOD'de, GSH-Px'da azalma ve histopatolojik olarak miyokard liflerinde şişme, intertisiyel ödem, disorganizasyon ve nekrozdan oluşan ağır kardiyomyopati tesbit edildi. L-triptofan verilen grupta; plazma SOD ve doku GSH- Px düzeylerinde anlamlı artış, doku MDA düzeylerinde anlamlı düşme tesbit edildi. Melatonin ve pentoksifilin verilen gruplarda; plazma SOD düzeylerinde anlamlı artış, doku NO ve MDA düzeylerinde anlamlı düşme tesbit edildi. Histopatolojik olarak pentoksifilin, melatonin ve L-triptofan grubunda miyokard liflerinde şişme, intertisiyel ödem ve disorganizasyondan oluşan hafif-orta kardiyomyopati tesbit edildi. Sonuç: Hipoksiye bağlı myokardiyal hasarın patogenezinde miyokardiyal antioksidan enzimlerde azalma, serbest radikallerde ve lipid peroksidasyon ürünlerinde artmanın rol oynayabileceğini; melatonin, L-triptofan ve pentoksifîlinin antioksidan etkinlik sağlayarak hipoksiye bağlı ağır kardiyak hasan önleyebileceği sonucuna varıldı. Anahtar Kelimeler: hipoksi, myokardiyal hasar, nitrik oksit, glutatyon peroksidaz, superoksit dismutaz, malondialdehit, melatonin, L-triptofan, pentoksifilin. ıx

THE EFFECTS OF MELATONIN, L-TRYPTOPHAN AND PENTOXIFYLLINE ON THE MYOCARDIAL INJURY, INDUCED BY HYPOXIA. ABSTRACT Aim: The aim of this study was to evaluate the protective effect of melatonin, an antioxidant for hypoxia-induced myocardial injury, L-tryptophan, the precursor of melatonin and pentoxifylline by using biochemical, pathological parameters and to evaluate the role of antioxidant enyzmes, lipid peroxidation products and free oxygen radicals which responsible in the etiopathogenesis of the hypoxic injury. Material and method: The experiment were carried out on rabbits of New Zeland White type. The rabbits were assigned to 5 groups. Group 1 : Hypoxia group (n=9), Group II: Hypoxia + L-tryptophan group (n=10), Group III: Hypoxia + melatonin group (n=9), Group IV: Hypoxia + pentoxifylline group (n=9), Group V: Control group (n=7). Blood samples were taken before inducing the hypoxia for analysing the levels of basal serum troponin I, creatine kinase-MB (CKMB), lactate dehydrogenase (LDH), plasma glutation peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA) and nitric oxide (NO). In groups I, II, III and IV, the hypoxia was induced by leaving the animals to breathe in belljar, containing 10 per cent oxygen-nitrogen mixture, at 5 liter velocity for 10 minutes. After inducing the hypoxia, L-tryptophan (200 mg/kg/daily & oral), melatonin (10 mg/kg/daily & intraperitoneal) and pentoxifylline (40/mg/kg/daily & intraperitoneal) were administered to 3 separate groups during 6 days. The levels of serum CKMB, LDH and troponin I, plasma NO, MDA, SOD and GSH-Px were analysed at the end of thetreatment. After the sacrification, tie levels of myocardial NO, MDA, SOD, GSH-Px were analysed and myocardial tissue was examined histopathologically with haematoxylin - eosin stain. Results: The levels of seram-CMKB, LDH and troponin I were increased; whereas the levels of plasma SOD and GSH-Px were decreased in the hypoxia-induced group and a heavy cardiomyopathy associated with swelling in myocardial flaments, interstitial edema, disorganization and necrosis was determined. These findings were statistically significant (p<0.05). There was a significant increase in the levels of plasma SOD level and tissue GSH-Px,but was a decrease in the level of tissue MDA in group II (of given L-tryptophan). On the other hand, there was a significant increase in the levels of plasma SOD but a significant decrease in the levels of tissue NO and MDA in the group III and IV. A mild and intermediate cardiomyopathy associated with swelling, interstitial edema and disorganization was shown histopathologically in groups of pentoxifylline, melatonin and L-tryptophan. Conclusion: It was shown that a decrease in myocardial antioxidant enzymes and an increase in the free radicals and lipid peroxidation products have important roles in the pathogenesis of hypoxia-induced myocardial injury. It was also shown that the melatonin, L-tryptophan and pentoxifylline can protect the hypoxic cardiac injury by being activated as an antioxidant. Key Words: Hypoxia, myocardial injury, nitric oxide, glutation peroxidase, superoxide dismutase, malondialdehyde, melatonin, L-tryptophan, pentoxifylline. XI