Hiperoksik akciğer hasarı oluşturulan yenidoğan ratlarda bosentanın akciğerdeki histopatolojik ve biyokimyasal etkileri

Abstract

Bronkopulmoner displazi (BPD) prematüre bebeklerde önemli morbidite ve mortalite nedeni olmaya devam etmektedir. Günümüzde etkinliği kanıtlanmış bir tedavi modeli bulunmamaktadır. Çalışmamızda nonspesifik bir endotelin reseptör antagonisti olan, antioksidan ve antiinflamatuar özellikleri bilinen bosentanın, hiperoksik akciğer hasarı (HAH) oluşturulan ratlarda akciğerdeki histopatolojik ve biyokimyasal etkileri araştırıldı. Postnatal üçüncü günde başlayıp 13. güne kadar devam eden deneyde rat yavruları randomize olarak altı gruba ayrıldı. Grup 1 (oda havası, kontrol grubu, n=6), Grup 2 (HAH, n=8), Grup 3 (bosentan, n=7), Grup 4 (HAH+salin, n=7), Grup 5 (HAH+erken bosentan, erken bosentan tedavi grubu, n=6) ve Grup 6 (HAH+ geç bosentan, geç bosentan tedavi grubu, n=7). HAH için ratlar postnatal 3-13. günlerde plexiglastan imal edilen kapalı alanda hiperoksiye (O2 konsantrasyonu %90±2) maruz bırakıldı. Bosentan 30 mg/kg/gün intraperitoneal (İP) tek dozda uygulandı. Postnatal 14. günde tüm ratlar dekapite edildi. Histopatolojik değerlendirmede; alveol yüzey alanı, fibrozis ve düz kas aktin “SMA” skoru için sağ akciğer dokusu, biyokimyasal değerlendirmede interlökin-1ß (IL-1ß), IL-6, IL-10, tümör nekrozis faktör alfa (TNF-????), malondialdehid (MDA), total antioksidan kapasite (TAS) ve total oksidan kapasite (TOS) için sol akciğer dokusu kullanıldı. Çalışma sonunda histopatolojik incelemede alveolar yüzey alanı, fibrozis ve SMA skor düzeyi HAH gruplarında (Grup 2 ve 4) kontrol grubuna göre anlamlı yüksek saptandı (p<0.01). HAH grubuyla karşılaştırıldığında, geç bosentan tedavi grubunda bosentan tüm histopatolojik skorları anlamlı oranda azaltırken, erken bosentan tedavi grubunda sadece SMA skorunu azalttı (p<0.01). İlaveten HAH grubuyla karşılaştırıldığında, bosentanın hem erken hem de geç tedavi grubunda IL-6 ve TNF-? düzeylerini belirgin azalttığı saptandı (p<0.01). Bosentanın Grup 2 ve 4?e kıyasla Grup 3?te TAS düzeyini anlamlı arttırdığı görülse de erken ve/veya geç tedavi gruplarında anlamlı bir değişiklik bulunmadı. TOS ve MDA düzeyleri bakımından da erken ve/veya geç bosentanın etkisi görülmedi. Sonuç olarak bu deneysel çalışmada HAH geliştirilen ratlarda bosentanın IL-6 ve TNF-? düzeylerini azalttığı, hiperoksik akciğer hasarında belirgin histopatolojik düzelme sağladığı gösterildi.

Bronchopulmonary dysplasia (BPD) remains to be an important cause of morbidity and mortality in premature infants. Currently, there is no proven effective treatment modality for BPD. In our study, the histopathological and biochemical effects of bosentan, which is a nonspecific endothelin receptor antagonist and known antioxidant and anti-inflammatory properties, on hyperoxia-induced lung injury (HLI) of rat-pups were invastigated. The experiment was performed on newborn rat-pups from 3rd day to 13th postnatal days. They were randomly divided into six groups. Group 1 (room air, control group, n=6); Group 2 (HLI, n=8); Group 3 (bosentan, n=7); Group 4 (HLI+saline, n=7); Group 5 (HLI+early bosentan, early treatment group, n=6) and Group 6 (HLI+late bosentan, late treatment group, n=7). For HLI, the rats were exposed to hyperoxia (O2 concentration 90%±2) between the postnatal 3rd day and 13th days in a closed space produced from plexiglass. Bosentan was administered intraperitoneally with a dose of 30 mg/kg/day. All of the rats were decapitated on the postnatal 14th day. On the histopathological evaluation, the right lung tissue was used for alveolar surface area, fibrosis, and smooth muscle actin "SMA" score. On the biochemical evaluation, the left lung tissue was used for interleukin-1ß (IL-1ß), IL-6, IL-10, tumor necrosis factor alpha (TNF-???), malondialdehyde (MDA), total antioxidant capacity (TAC), and total oxidant capacity (TOC). At the end of the study, the histopathological examination revealed that the alveolar surface area, fibrosis and SMA score were significantly higher in the HLI groups (Group 2 and 4) (p<0.01). Compared with HLI groups, bosentan, in late treatment group, reduced all of histopathological scores, whereas bosentan, in early treatment group, reduced only SMA score (p<0.01). In addition that bosentan was reduced the levels of IL-6 and TNF-? in the both of treatment groups compared with the HLI group (p<0.01). Although bosentan significantly increased TAC level in the Group 3 compared to Groups 2 and 4, no significantly differences were found in the early or/and late bosentan treatment groups. Bosentan had no effects on TOC and MDA levels in the early and/or late treatment groups. In conclusion, this experimental study, demonstrated that bosentan reduced IL-6 and TNF-? levels and provided a significantly histopathological improvement in rat pups exposed to hyperoxic induced lung injury.