Sıçanlarda whey proteini ile oluşturulan glutatyon önkoşullandırmasının karaciğer sıcak iskemi/reperfüzyon hasarında hem oksijenaz-1 sistemi üzerine etkisi

Abstract

Amaç: Yüksek sistein içeren whey proteini ile önkoşullandırma sonrası artan GSH seviyelerinin sıçanlarda oluşturulan sıcak parsiyel İ/R modelindeki koruyucu etkinliği ve hem oksijenaz-1 (HO-1) sistemi ile olan etkileşimini araştırmak. Durum Değerlendirmesi: Karaciğer cerrahisinde en önemli klinik problemlerden birisi iskemi/reperfüzyon (İ/R) hasarının oluşmasıdır. Sıcak İ/R hasarında Kupffer hücreleri tarafından salınan serbest oksijen radikalleri akut hepatosellüler hasar oluşturur. Bir antioksidan olan glutatyon (GSH)'nun bu hasarı engellediği bilinmektedir. Yöntem: Sprague-Dawley cinsi sıçanlardan dört grup oluşturuldu. İki SHAM grubundan birinde sıçanlar whey proteini ile (WHEY SHAM; n=6) diğerinde ise standart yem (STD SHAM; n=6) ile üç hafta süre ile beslendi. Kontrol grubunda standart yem ile beslenen sıçanlara (KONTROL İ/R; n=16) ise 45'er dakikalık sürelerle selektif klempaj yöntemi ile sıcak İ/R hasarı oluşturuldu. Aynı cerrahi işlem üç hafta whey proteini ile önkoşullandırılan gruba da uygulandı (WHÖK İ/R; n=16). İ/R hasarı oluşturulan her iki guptaki sıçanların yarısı (n=8) öldürülmeyerek yedi günlük sağkalımları takip edildi. Sıçanların kanlarında SGOT, SGPT, karaciğer dokularında ise GSH, malondialdehit (MDA), HO-1 gen ekspresyonu ölçümü ile apoptotik indeksin (Aİ) de hesaplandığı histopatolojik incelemeleri yapıldı. Bulgular: WHEY SHAM grubunda GSH değerlerinin STD SHAM grubuna göre anlamlı olarak yükseldiği saptandı. KONTROL İ/R grubunda STD SHAM grubuna göre serum SGOT ve SGPT değerleri ile karaciğer dokusundaki MDA seviyesi ve Aİ'deki gözlenen artışların istatistiksel olarak anlamlı olduğu saptandı. Yine bu parametrelerin WHÖK İ/R grubunda KONTROL İ/R grubuna kıyasla anlamlı olarak azaldığı gözlendi. Ancak her iki grup arasında bir haftalık sağkalım açısından fark olmadı. WHÖK İ/R grubunda KONTROL İ/R grubuna kıyasla GSH miktarının arttığı ancak buna karşın HO-1 gen ekspresyonu düzeylerinin ise anlamlı olarak düşük olduğu saptandı. Sonuç: Karaciğer İ/R hasarında whey proteini ile önkoşullandırma dokuda GSH miktarını arttırarak koruyucu etki göstermektedir. Ancak GSH miktarındaki artış diğer bir antioksidan olan HO-1 enzim sistemini baskılamaktadır.

Purpose: Oxygen radicals which are produced during reperfusion phase play a central role for hepatocellular damage during ischemia/reperfusion (I/R) injury. Antioxidant strategies appear a promising approach to prevent I/R injury. In the present study, the effect of glutathione (GSH) preconditioning established by whey protein feeding on hepatocellular injury markers was assessed in a rat hepatic normothermic I/R injury model. The interaction between intracellular GSH content and heme oxygenase-1 (HO-1) enzyme expression was also determined in order to understand the level of upgrading of HO-1 system in a high GSH content environment after preconditioning. Material and Methods: Livers of female Sprague-Dawley rats were subjected to 45/45 minutes of normothermic I/R injury. A group of rats were fed by standard chow for a three week duration before I/R procedure (CONTROL I/R; n=16), whereas another group was fed by “whey” protein for preconditioning (WHPR I/R; n=16) during the same period. Two SHAM groups were constituted accordingly but rats were not subjected to I/R injury (STD SHAM and WHEY SHAM; n=6 in each). Following 45 minutes of reperfusion, serum transaminase levels as well as GSH, malondialdehyde (MDA) levels, apoptotic index (AI) and HO-1 gene expression in liver tissue were determined. Half of the animals in both injury groups were surveilled for a week without sampling. Results: Intracellular GSH levels in WHEY SHAM group were significantly higher than those of STD SHAM group which indicated a successful preconditioning. Preconditioning by “whey” protein feeding prior to I/R injury (WHPR I/R) significantly ameliorated the increased levels of serum transaminase as well as liver MDA levels and Aİ in CONTROL I/R group. Survival of the rats in both injury groups were not different. “Whey” preconditioning also significantly increased GSH levels, whereas HO-1 expression was lower when compared to rats subjected to I/R injury without preconditioning. Conclusion: Feeding with “whey” protein successfully resulted high GSH content in rat liver. Whey preconditioning ameliorated hepatic I/R injury. HO-1 enzyme seems to have a less important role in antioxidant defense system when GSH production was induced prior to I/R injury.