Ratlarda oluşturulan siklosporin A nefrotoksisitesinde protein oksidasyonunun yeri ve melatoninin koruyucu etkisi

Abstract

7. ÖZET Organ transplantasyonunda yaygın olarak kullanılan siklosporin A (CsA)'nın, en sık görülen yan etkisi nefrotoksisitedir. Nefrotoksik etkiyi açıklayan mekanizmalar içerisinde, CsA'nın serbest oksijen radikalleri (SOR) oluşturmak suretiyle oksidatif strese yol açtığı görüşü de yer almaktadır. Diğer taraftan melatonin (MEL) 'in en güçlü antioksidan olduğu öne sürülmektedir. Bu çalışma, rat modeli kullanılarak, uygun CsA dozu ile, fonksiyonel ve morfolojik nefrotoksisite oluşturmak; nefrotoksik ratlarda protein oksidasyonunun varlığını, 3-nitrotirozin (3 -NT) oluşumu üzerinden araştırmak suretiyle, toksisitenin oksidatif stresle ilişkili olup olmadığını belirlemek ve MEL'in nefrotoksisite oluşumu üzerine etkilerini incelemek amacıyla yapıldı. Erkek Wistar ratlar, her biri 10 rat içeren dört gruba ayrılarak çalışmaya alındı. Kontrol grubu için, kg rat ağırlığı başına 2.0 ml serum fizyolojik (SF); MEL, CsA ve/veya CsA-MEL grupları için, 30 mg CsA ve/veya 25 mg MEL preparatları, %10 etanol içeren SF ile hazırlandı. Preparatlar, kontrol ve CsA grubuna 30 gün; MEL grubuna 33 gün ve CsA-MEL grubuna 30/33 gün süreyle sc olarak uygulandı. Çalışmanın 0.; 10.; 20.; 30. günlerinde, ratlardan elde edilen plazmada BUN ve kreatinin; idrar örneklerinde üre nitrojeni ve kreatininin yanı sıra mikroprotein tayini yapıldı; ratların 24 saatlik idrar volümleri ve ağırlıkları tespit edildi. Sadece CsA ve CsA-MEL gruplarında 10.; 20.ve 30. günlerde tam kan CsA seviyeleri ölçüldü. Ayrıca 30. güne ait plazma örneklerinde ve böbrek dokularında nitrik oksit (NO`), süperoksit dismutaz (SOD), tirozin ve 3-NT tayinleri de yapıldı. Böbrek dokuları histolojik olarak da değerlendirildi. İstatiksel karşılaştırmada post- ANOVA testi kullanıldı. CsA grubunda, uygulamanın 10. gününden itibaren, plazma BUN seviyelerinin yükseldiği; günlük kreatinin atılımının azaldığı; kreatinin klirensi (KKr)'nin düştüğü; ratların giderek zayıfladığı ve daha az idrar çıkardıkları gözlendi. Uygulamanın 30. gününde bu toksik etkilere ilave olarak, plazma kreatinin ve idrar üre nitrojeni seviyelerinin de yükseldiği belirlendi. Böbrek histopatoloj isinde, tübüllerde vakuolizasyon başta olmak üzere, dilatasyon, nekroz ve atrofı oluşumu gözlendi. Plazma ve doku örneklerinde SOD aktivitesinin düştüğü ya da düşmeye meyilli olduğu; NO seviyelerinin yükseldiği ve 3-NT'nin varlığı tespit edildi. CsA-MEL grubunda, MEL'in kan CsA düzeylerini etkilemediği, CsA grubuna göre, ratların vücut ağırlıklarının ve çıkardıkları idrar miktarının arttığı; BUN değerlerinin nispeten azaldığı; idrarla günlük kreatinin atılımının ve KKr'nin arttığı; CsA ile oluşan histopatoloj ik bulguların MEL varlığında önemli ölçüde düzeldiği belirlendi. Plazma SOD aktivitesinin nispeten yükseldiği, NO seviyelerinin normal düzeylere ulaştığı ve 3-NT'nin oluşmadığı da tespit edildi. Sonuç olarak, CsA'nın seçilen rat modelinde fonksiyonel ve morfolojik nefrotoksisite oluşturduğu; CsA nefrotoksisitesinde protein oksidasyonu aracılı oksidatif stresin önemli rol oynayabileceği belirlendiğinden; CsA'nın yan etkilerini, kısmen de olsa önleyebilmek amacıyla, MEL'in CsA ile birlikte kullanılması önerilebilir. 98

8. SUMMARY Nephrotoxicity is the most frequent side effect of cyclosporine (CsA), which is widely used after organ transplantation. One of the mechanisms explains nephrotoxicity CsA may lead to oxidative stress generating reactive oxygen species (ROS). On the other hand, melatonin (MEL) has been suggested to become the most powerful antioxidant. This study was planned to make functional and morphologic nephrotoxicity by using appropriate CsA dose and rat model, to investigate protein oxidation in nephrotoxic rats through 3-nitrotyrosine (3 -NT), and whether the toxicity may be related to oxidative stress and also to defined effects of MEL on nephrotoxicity. Male Wistar rats were divided into four groups often animals each. The groups were treated with 30 mg CsA and 25 mg MEL prepared in serum physiologic (SF) containing 1 0% ethanol per kg of body weight daily, either alone or in combination and also 2 ml SF/kg/day for control group. Preparations were administered to the rats subcutaneously for 30 days in control and CsA groups, for 33 days in MEL group and for30/33 days in CsA-MEL group. On zero, 10th, 20th and 30th days of the study BUN and creatinine in plasma, urea nitrogen and creatinine and also microprotein in urine were analysed. Urine volumes for 24 hours and weights of rats were recorded. On 10th, 20th and 30th days whole blood CsA levels were determined only for CsA and CsA-MEL groups. In addition, the measurements of nitric oxide (NO), superoxide dismutase (SOD), tyrosine and 3 -NT levels in plasma and renal tissue were made on 30n day. Renal tissues were also assessed histologically. Post-ANOVA test was used for statistical comparison. There was an increase in plasma BUN levels and decreases in daily creatinine output, creatinine clearance (CCr), body weights and urine volumes in CsA group since the 1 0th day of the study. Plasma creatinine and urine nitrogen levels were found to be higher on the 30th day, in addition to these toxic effects. In proximal tubules mostly vacuolization, dilatation, necrosis and atrophy were observed in renal histopathology. SOD activity decreased or tended to be lower, NO levels increased and the presence of 3- NT was determined in plasma and tissue samples, in CsA group. In CsA-MEL group, MEL did not affect blood CsA levels. Increases in the body weight, urine volume, daily urine creatinine output and CCr were observed; BUN levels decreased relatively. CsA mediated histopathological results were improved in the presence of the MEL. NO levels were within normal range and 3-NT was not occurred. Even plasma SOD was lower. As a result, CsA caused functional and morphologic nephrotoxicity in the chosen rat model. Since it has been observed that oxidative stress has an important role through protein oxidation in CsA nephrotoxicity, the usage of MEL together with CsA may be propose to prevent CsA side effects. 100