İskelet kası iskemi reperfüzyon hasarı üzerine krill yağının ve iskemik önkoşullamanın koruyucu etkisi

Abstract

İskemi reperfüzyon hasarı temel olarak iskemik dokuda ve perfüzyon yeniden sağlandıktan sonra doku oksijen ile tekrar karşılaştığında ortaya çıkan serbest oksijen radikallerinin (SOR) oluşturduğu hasarların tümüdür. İskemi sonrası reperfüzyonun yol açtığı ağır oksidatif stres ciddi işlevsel ve yapısal hasara yol açmaktadır. Bu hasardan başlıca serbest oksijen radikalleri sorumlu tutulmaktadır. Son yıllarda farklı organlarda yapılan çalışmalarda reperfüzyon kaynaklı hasara karşı iskemik önkoşullama gibi yöntemlerin yanı sıra birçok antioksidan maddenin koruyucu etkileri gösterilmiştir. Bu deneysel çalışmada, bir sıçan modelinde oluşturulan iskelet kası iskemi reperfüzyon hasarında krill yağı ve iskemik önkoşullama etkinliği, biyokimyasal ve histopatololojik parametreler yardımı ile araştırıldı.Ekstremite iskemisi, femoral artere klemp konarak sağlandı. Sıçanların alt ekstremitesinde femoral arter ve ven dışında bütün dokuların disseke edilmesini takiben femoral artere 2 saat süreyle mikrovasküler klemp konmuş, reperfüzyon gruplarında 1 saat reperfüzyon yapılmıştır. Kırk erkek Wistar albino türü sıçan 5 eşit gruba ayrıldı. Grup 1'de yalnızca sham operasyonu yapıldı. Grup 2'de yer alan sıçanlarda yalnızca İR uygulandı. Grup3'te120 dakikalık iskemi öncesinde tek bir siklus şeklinde 10 dakika kısa süreli iskemi ve 10 dakika reperfüzyon oluşturuldu. Grup 4 ve grup 5'de yer alan deneklere reperfüzyon öncesi sırasıyla 200 mg/kg krill yağı (KO) intraperitoneal (ip) yoldan verildi. Biyokimyasal analiz ve histopatolojik inceleme için kas örnekleri ve kanları alındı. Malondialdehit (MDA), nitrik oksit (NO) seviyeleri, tümör nekroz faktör- alfa (TNF-α), interlökin-6 (IL-6) seviyeleri ve süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktiviteleri ölçüldü ve istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Kas dokuları histolojik ve immunohistokimyasal olarak incelendi. Krill yağı (KO) ve iskemik önkoşullama (İÖK) uygulanan sıçanlarda İ/R grubuna göre doku MDA düzeyi, doku NO düzeyi anlamlı şekilde azalırken (p<0.001, p<0.001,), ve CAT aktivitesi (p<0.05), GSH-Px (p>0.05) aktivitesi ise artmıştır. Serum SOD aktivitesi (p=0.001) istatistiksel olarak anlamlıdır. KO ve İÖK uygulanan sıçanlarda İ/R grubuna göre serum TNF-α düzeyi azalırken, IL-6 düzeyi değişmemiştir. Sham grubu ile karşılaştırıldığında İ/R grubunda kas lif organizasyon dejenerasyonu ve inflamatuar hücre infiltrasyonu önemli derecede arttı. Bu sonuçlar deneysel KO ve İÖK uygulamalarının iskelet kası İ/R hasarına karşı koruyabileceğini düşündürmektedir. Akut vasküler yaralanmalı ekstremite travmaları, uzamış turnike süreli ekstremite cerrahisi ve akut kompartman sendromu gibi olgularda serbest radikallerin doku hasarını azaltmak için, KO ve İÖK uygulamalarının koruyucu etkisinin klinik çalışmalarla araştırılmasının uygun olacağı kanaatindeyiz.

Ischemia-reperfusion injury is the damage caused by free oxygen radicals those are released after reperfusion of the ischemic tissue as a result of the ischemic tissue re-oxygenation. Oxidative stress due to reperfusion after ischemia causes severe functional and structural damage. Free oxygen radicals are responsible for this damage. Besides techniques such as ischemic preconditioning the protective effects of many antioxidant substances has been shown in many of the lately carried out studies. In this experimental study, the effect of krill oil infusion and ischemic preconditioning event was studied by using both biochemical and histopathological parameters in a rat model. Limb ischemia was achieved by clamping femoral arteries. All the tissues except femoral artery and vein of the hind limb were dissected in an attempt to prevent collateral circulation. Animals were subjected to 2 hours of ischemia followed by 1 hour reperfusion depending on the experimental group. Fifty male adult Wistar albino rats were randomly allocated into 5 groups. Group 1 was served as untreated controls. The rats in Group 2 were subjected to I/R only. In group 3, IPC was created as a single of 10-minute transient ischemia and 10-minute reperfusion given before the 120-minute ischemia. In groups 4 and 5, the rats were treated with intraperitoneal (i.p.) injection of 200 mg/kg i.p. injection of KO before reperfusion. Muscle and blood samples were collected for biochemical analysis and histopathological examination. Malondialdehiyde (MDA), nitric oxide (NO), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6) levels and superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), catalase (CAT) activities were measured and compared statistically. Histolojic and immunohistochemical analysis of the rat skeletal tissues were performed.While tissue malondialdehyde (MDA), tissue nitric oxide (NO) levels were significantly decreased (p<0.001, p<0.001), catalase (CAT) (p<0.05), glutathione peroxidase (GSH-Px) (p>0.05) activities increased in krill oil (KO) and ischemic preconditioning (IPC) compared to I/R group. Serum superoxide dismutase (SOD) activity is statistically significant. Tumor necrosis factor alpha (TNF-α) level was decreased and interleukin-6 (IL-6) level was unchanged in KO and IPC compared to I/R group. Degeneration of muscle fibers and inflammatory cell infltration were significantly increase in the İ/R group when compared with the sham group. The result suggest that experimental applications of ischemic preconditioning and krill oil may protect the skeletal muscle against I/R injury. We suggest that the protective effect of experimental applications of ischemic preconditioning and krill oil against I/R damage in cases of extremity injuries with acute vascular compromise, extremity surgery with prolonged tourniquet time and acute compartment syndrome should be investigated with clinical trials.