Alpha B-crystallin Ameliorates Imbalance of Redox Homeostasis, Inflammation and Apoptosis in an Acute Lung Injury Model with RatsSeda KOCAK1, İbrahim GUNER2, Muhittin Onur YAMAN3, Tugba EKIZ YILMAZ4, Emine Elif GUZEL MEYDANLI4, Nermin YELMEN3, Gulderen SAHIN51Kirsehir Ahi Evran University Faculty of Medicine, Department of Physiology, Kirsehir, Türkiye
2Tekirdag Namik Kemal University Faculty of Medicine, Department of Physiology, Tekirdag, Türkiye
3Istanbul University-Cerrahpasa, Cerrahpasa Faculty of Medicine, Department of Physiology, Istanbul, Türkiye
4Istanbul University-Cerrahpasa, Cerrahpasa Faculty of Medicine, Department of Histology and Embriology, Istanbul, Türkiye
5Istanbul Aydin University Faculty of Medicine, Department of Physiology, Istanbul, Türkiye
Objective: Ischemia-reperfusion (IR) of the aorta is a significant contributor to the development of postoperative acute lung damage after abdominal aortic surgery. The aim of the present study was to examine the effect of alpha B-crystallin, a small heat shock protein (known as HspB5), on lung injury induced by abdominal aortic IR in rats.
Methods: Male Sprague-Dawley rats were divided into three groups: control, ischemia-reperfusion (IR, 90 min ischemia and 180 min reperfusion), and alpha B-crystallin +IR. Alpha B-crystallin (50 μg/100 g) was intraperitoneally administered 1 h before IR. Lung tissue samples were obtained for histological and biochemical analyses of oxidative stress and cytokine and apoptosis parameters in plasma, lung tissues, and bronchoalveolar lavage (BAL) fluid.
Results: The levels of malondialdehyde, reactive oxygen species, total oxidant status, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1β), nuclear factor kappa B (NFKβ), caspase-9 (CASP-9), 8-hydroxy-2’-deoxyguanosine, total antioxidant status, superoxide dismutase, and interleukin-10 levels in lung tissues, plasma, and BAL fluid (p<0.05 versus control) increased in Aortic IR. However, alpha B-crystallin significantly reduced the lung tissue levels of oxidative, inflamatuvar, and apoptotic parameters in the plasma, lung tissues, and BAL fluid (p<0.05 versus aortic IR). Histopathological results showed that alpha B-crystallin ameliorated the morphological changes related to lung injury (p<0.001).
Conclusion: Alpha B-crystallin substantially restored disrupted the redox balance, inflammation, and apoptotic parameters in rats exposed to IR. The cytoprotective effect of alpha B-crystallin on redox balance might be attributed to improved lung injury. Keywords: Abdominal surgery, cytokines, inflammation, immunology, ischemia-reperfusion
Alpha B-kristalin Sıçan Akut Akciğer Hasarı Modelinde Redoks Homeostazının Dengesizliğini, Enflamasyonu ve Apoptozu İyileştirirSeda KOCAK1, İbrahim GUNER2, Muhittin Onur YAMAN3, Tugba EKIZ YILMAZ4, Emine Elif GUZEL MEYDANLI4, Nermin YELMEN3, Gulderen SAHIN51Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Kırşehir
2Tekirdağ Namık Kemal Universitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji anabilim Dalı, Tekirdağ
3İstanbul Üniversitesi- Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
4İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
5İstanbul Aydın Universitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
Amaç: İskemi-reperfüzyon (IR) aortası, abdominal aort cerrahisi sonrası akut akciğer hasarının önemli bir nedenidir. Çalışmamızın amacı, sıçanlarda abdominal aort IR tarafından indüklenen akciğer hasarı üzerine küçük ısı şok proteinlerinden biri olan alfa B-kristalinin (HspB5 olarak da bilinir) etkisini incelemektir.
Yöntemler: Erkek Sprague Dawley sıçanları üç gruba ayrıldı: kontrol, IR (IR, 90 dakika iskemi ve 180 dakika reperfüzyon) ve alfa B-kristalin+IR. Alfa B-kristalin (50 μg/100 g), IR’den bir saat önce intraperitoneal olarak verildi. Akciğer dokusu örnekleri histolojik analiz ve oksidatif stres parametreleri, sitokinler, apoptoz parametreleri açısından biyokimyasal analiz için alındı. Plazma, akciğer dokusu ve bronkoalveoler lavaj (BAL) sıvısında parametreler incelendi.
Bulgular: Aortik IR, akciğer dokularında malondialdehit, reaktif oksijen türleri, toplam oksidan durum, tümör nekroz faktörü-alfa (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1β), nükleer faktör kappa B (NFKβ), kaspaz-9 (CASP-9), 8-hidroksi-2’-deoksiguanozin, total antioksidan durum, süperoksit dismutaz, interleukin-10 seviyelerini anlamlı olarak artırırken (p<0,05, kontrol grubuna göre), alfa B-kristalin, plazma, akciğer dokusu ve BAL sıvısındaki oksidatif, enflamatuar ve apoptotik parametreleri anlamlı olarak azalmıştır (p<0,05, aortik IR’ye göre). Histopatolojik değerlendirme, alfa B-kristalinin akciğer hasarı ile ilişkili morfolojik değişiklikleri iyileştirdiğini göstermiştir (p<0,001).
Sonuçlar: Alfa B-kristalin, IR’ye maruz kalan sıçanlarda bozulmuş redoks dengesi, enflamasyon ve apoptotik parametreleri önemli ölçüde düzeltmiştir. Bu antioksidan etki, alfa B-kristalinin akciğer hasarı üzerindeki koruyucu etkisine bağlanabilir. Anahtar Kelimeler: Abdominal cerrahi, sitokinler, enflamasyon, immünoloji, iskemi-reperfüzyon
Seda KOCAK, İbrahim GUNER, Muhittin Onur YAMAN, Tugba EKIZ YILMAZ, Emine Elif GUZEL MEYDANLI, Nermin YELMEN, Gulderen SAHIN. Alpha B-crystallin Ameliorates Imbalance of Redox Homeostasis, Inflammation and Apoptosis in an Acute Lung Injury Model with Rats. Medeniyet Med J. 2024; 39(3): 211-220
Corresponding Author: Seda KOCAK, Türkiye |
|