Sıçanlarda karaciğer iskemi/reperfüzyon modelinde erdosteinin trpm 2/8 kanalları üzerine etkisi

Abstract

İskemi, kan akımının azalması veya durması ile dokunun yetersiz perfüzyonu sonucu gerekli olan oksijen ve diğer metabolitlerin sağlanamadığı ve atık ürünlerin de uzaklaştırılamadığı bir süreç olarak tanımlanır. İskemiye maruz kalmış dokuda kan akımının tekrar normale dönmesi ile reperfüzyon sağlanır. İskemi ve reperfüzyon, günümüzde pek çok ciddi klinik durumun nedenidir. Karaciğer iskemi/reperfüzyon (İ/R) hasarı, özellikle vasküler cerrahi işlemlerde ve karaciğer transplantasyonu sırasında ve sonrasında sık karşılaşılan bir durumdur. İ/R hasarının temelinde birçok fizyopatolojik mekanizma olmasına rağmen bilinen en belirgin sebebi; reperfüzyon esnasında dokunun oksijenasyonu sonucu ortaya çıkan serbest oksijen radikalleridir (SOR). Erdostein (Erd) içerdiği tiyol grupları ile SOR'u inhibe ederek ve endojen antioksidanların yapımını artırarak güçlü antioksidan etki gösterir. Çalışmamızda, deneysel karaciğer İ/R modeli oluşturarak Erd'in İ/R hasarına ve karaciğer dokularındaki TRPM kanalları üzerine etkileri incelendi.Mustafa Kemal Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu'ndan onayı alınan çalışmada, 350±50 gr olan 50 adet Wistar Albino cinsi erkek sıçan kullanıldı. Her grup 10 adet sıçandan oluşacak şekilde randomize olarak beş gruba ayrıldı. Grup I (Kontrol), Grup II (Sham), Grup III (İ/R), Grup IV (Erd; 100 mg/kg/gün, 2 gün oral yolla verildi), Grup V (Erd+İ/R; 100 mg/kg/gün, İ/R öncesi 2 gün oral yolla verildi). Grup III ve V'teki hayvanlara 45 dk boyunca hepatik iskemi ve 45 dk reperfüzyon uygulandı. Reperfüzyon periyodunun sonunda biyokimyasal analiz için intrakardiyak kan örnekleri alınarak sıçanlar sakrifiye edildi. Histopatolojik ve moleküler analiz için karaciğer doku örnekleri alındı.Histopatolojik incelemede diğer gruplara kıyasla İ/R grubunda hücresel şişme, konjesyon, polimorf nüveli lökosit ve apopitoz parametrelerinin anlamlı derecede arttığı gözlemlendi. İ/R grubuna kıyasla tedavi grubunda (Erd+İ/R) ise bu parametrelerin anlamlı azalışı görüldü. Karaciğer hücre hasarını gösteren AST, ALT, LDH, TNF-α, IL-6, GGT, kreatinin ve üre düzeylerinin; yine diğer tüm gruplara kıyasla İ/R grubunda anlamlı derecede arttığı görüldü. İ/R grubuna kıyasla tedavi grubunda ise; AST, ALT, LDH, GGT, TNF-α, IL-6 ve kreatinin seviyelerinin anlamlı derecede azaldığı belirlendi. Kontrol ve sham grubuna kıyasla İ/R grubunda, TAS'da anlamlı azalma saptandı. Tedavi grubunda ise İ/R grubuna kıyasla anlamlı TAS artışı gözlendi. Diğer gruplara kıyasla İ/R grubunda TOS ve OSI'nin anlamlı derecede arttığı saptandı. Tedavi grubunda ise İ/R grubuna kıyasla TOS ve OSI parametrelerinde anlamlı derecede azalma gözlendi. Gen ekspresyonları incelendiğinde İ/R grubuna kıyasla tedavi grubunda TRPM gen ekspresyonlarının anlamlı düzeyde azaldığı saptandı.Sonuç olarak; histopatolojik ve biyokimyasal parametreler ile TRPM gen ekspresyonlarını incelediğimizde; Erd'in hepatik İ/R sürecinde antioksidan savunma sistemlerini desteklediği ve İ/R hasarını azalttığı söylenebilir.Anahtar Kelimeler: Karaciğer, İskemi, Reperfüzyon, Erdostein, TRPM.

Ischemia is defined as a process in which oxygen and other metabolites cannot be supplied owing to insufficient perfusion with decreased or ceased blood flow, and waste products cannot be removed. Reperfusion is maintained by the restoration of blood flow in the ischemic tissue. Ischemia and reperfusion are causes of several serious clinical situations. The ischemia/reperfusion (I/R) injury of the liver is a commonly observed condition in vascular surgical operations, during and after the liver transplantation. Although there are numerous underlying pathophysiological mechanisms, the most prominent cause of the I/R injury is free oxygen radicals (ROS) that emerge during the reperfusion as a result of the tissue oxygenation.Erdosteine (Erd) exerts a strong antioxidant effect by inhibiting ROS with its thiol groups and increasing the production of endogenous antioxidants. In our study, we built an experimental liver I/R injury model and investigated the effects of Erd on I/R injury and TRPM channels in liver tissues.Fifty male Wistar Albino strain rats, which weighed 350 ± 50 grams, were used in the study that was approved by Mustafa Kemal University Animal Experiments Local Ethical Committee. Animals were randomly divided into five groups as 10 rats in each group: Group I (Control), Group II (Sham), Group III (I/R), Group IV (Erd; 100 mg/kg/day, p.o for 2 days), and Group V (Erd+I/R; 100 mg/kg/day, p.o. for 2 days prior to I/R). The animals in Group III and V were subjected to the hepatic ischemia for 45 min and reperfusion for 45 min. At the end of the reperfusion period, the animals were sacrificed following the acquisition of intra-cardiac blood for biochemical analyses. The liver tissue samples were obtained for histopathological and molecular analyses.In the histopathological evaluation, a significant increase of cellular swelling, congestion, polymorphonuclear leukocytes and apoptosis parameters was observed as compared to the other groups. A significant decrease of those parameters was noted in the treatment group (ERD+I/R), compared to the I/R group. The levels of AST, ALT, LDH, TNF-α, IL-6, GGT, creatinine, and urea, which are indicators of the hepatic cell damage, were significantly increased as compared to all other groups. It was noted that AST, ALT, LDH, TNF-α, IL-6, creatinine, and GGT levels were significantly lower than the I/R group in the treatment group. There was a significant decrease of TAS in the control and sham groups as compared to the I/R group. As for the treatment group, TAS was significantly increased, compared to the I/R group. It was found that TOS and OSI were significantly increased in the I/R group as compared to the other groups. Compared to the I/R group, TOS and OSI parameters were significantly decreased in the treatment group. When gene expressions were evaluated, it was found that TRPM gene expression was significantly decreased in the treatment group compared to the I/R group.Conclusively, considering the histopatological and biochemical parameters as well as the TRPM gene expressions, we assumed that Erd supports antioxidant defense systems in the hepatic I/R process, and alleviates the I/R injury.Keywords: Liver, Ischemia, Reperfusion, Erdosteine, TRPM.