Η χορήγηση μιας νέας αντιοξειδωτικής ουσίας (ΙΑ) στην αντιμετώπιση πειραματικώς προκληθείσας ηπατικής ισχαιμίας σε επίμυες

Abstract

Post-ischemic hepatic injury is an important and common clinical event. A major mechanism of this type of injury is leucocyte adhesion to endothelium followed by release of reactive oxygen metabolites and lipid peroxidation in cellular biomemranes. Currently, in the field of liver ischemia-reperfusion injury, several methods have been proposed, in order to protect the liver, including antioxidant drug administration. The aim of this experimental study was to determine the effects of a novel antioxidant ethylenediamine derivative with anti-inflammatory properties (compound IA) on an imitated clinical setting of acute hepatic ischemia-reperfusion injury, in rats. Materials and methods 48 adult male Wister rats were divided into 8 groups, consisting of 6 rats each: group (1): control - sham operated, group (2): control - 30 min total liver ischemia, group (3): control -30 min total liver ischemia and 60 min reperfusion, group (4): control - 30 min total liver ischemia and 24 h reperfusion, group (5): IA - sham operated, group (6): IA - 30 min total liver ischemia, group (7): IA - 30 min total liver ischemia and 60 min reperfusion, group (8): IA - 30 min total liver ischemia and 24 h reperfusion 83 Total liver ischemia was induced by occlusion of the hepatic artery and the portal vein using microsurgical clamps. In groups (5)-(8), 0.3 mmol/kg of compound IA [5- (2-amino-ethylamino)-1-phenyl-2-pentanone] were administered intravenously, at the end of ischemia [groups (6)-(8)], or 30 min after incision [group (5)]. The control agent [groups (1)-(4)] was normal saline. At the end of the operations all animals were exsanguinated, blood samples were obtained for measurement of liver enzymes (hepatocellular injury index) and malondialdehyde levels (lipid peroxidation index), and tissue samples from the liver were subjected to histopathological evaluation. Results Survival rate: At the end of the experiment, all animals appeared normal, both macroscopically and by autopsy, even after 24 h of reperfusion. Biochemical data: Serum levels of liver enzymes were significantly higher in the ischemia and reperfusion groups (peak: 60 min reperfusion), compared to the nonischemic groups, and diminished partially (SGPT: 60 min reperfusion, SGOT : 24 h reperfusion) after treatment with compound IA. Assay of lipid peroxidation: Ischemia followed by 60 min of reperfusion increased lipid peroxidation compared to the sham operated group. This increase was attenuated in the group treated with compound IA. Histology: Ischemia followed by 24 h of reperfusion increased polymorphonuclear infiltration, vascular congestion and hepatocellular necrosis, compared to the sham operated group. This increase was attenuated in the group treated with compound IA. 84 Conclusions 1. In terms of survival rate, all rats subjected to 30 min of total liver ischemia survived, even after 24 h of reperfusion, independently of their treatment. 2. All rats subjected to total liver ischemia encountered severe biochemical alterations and lipid peroxidation, especially 60 min after reperfusion, and histological injury of the liver, especially 24 h after reperfusion. 3. Injection of compound IA at the end of ischemia protected partially the rats from biochemical and histological alterations of liver ischemia-repefusion injury. Lipid peroxidation was also attenuated. 4. The antioxidant properties of compound IA were mainly expressed at early reperfusion, while its anti-inflammatory properties at late reperfusion. These findings suggest a double mechanism of prolonged protection. 5. The protective effect of compound IA on ischemia-reperfusion injury must be further investigated, emphasizing its potent antioxidant and anti-inflammatory properties

Από την παρούσα πειραματική εργασία μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συμπεράσματα: 1. Η πρόκληση 30λεπτης ηπατικής ισχαιμίας στους επίμυες δια αποκλεισμού με αγγειολαβίδες της ηπατικής αρτηρίας και της πυλαίας φλέβας προκαλεί σημαντικές ιστοβιοχημικές βλάβες, που καθίστανται ακόμα μεγαλύτερες στο στάδιο της επαναιμάτωσης του οργάνου. Η διαταραχή των παραμέτρων της ηπατικής βιολογίας είναι μεγαλύτερη την πρώτη ώρα της επαναιμάτωσης, που συνυπάρχει οξειδωτικό stress, ενώ οι παθολογοανατομικές αλλοιώσεις του ήπατος καθίστανται εντονότερες αργότερα, μετά από 24 ώρες επαναιμάτωσης. Οι παρατηρήσεις αυτές επιβεβαιώνουν τον επιβλαβή για το ήπαρ ρόλο, τόσο του οξειδωτικού stress, κατά την αρχική φάση της επαναιμάτωσης- επανοξυγόνωσης του οργάνου, όσο και της φλεγμονώδους απάντησης του οργανισμού, σε δεύτερο χρόνο. Έτσι, δικαιολογείται η προσπάθεια άμβλυνσης των ανωτέρω διαταραχών με τη χορήγηση μίας αντιοξειδωτικής ουσίας με αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, όπως ο παράγοντας ΙΑ. 2. Σε αντίθεση με τις περισσότερες αντίστοιχες πειραματικές εργασίες, η χορήγηση του υπό διερεύνηση παράγοντα έγινε ?οξέως? ενδοφλεβίως, στο τέλος της ηπατικής ισχαιμίας, και όχι προληπτικά, πριν την έναρξη αυτής. Επομένως, διερευνήθηκε η θεραπευτική του ικανότητα, επί ενός μοντέλου ολικής ηπατικής ισχαιμίας, ήδη εγκατασταθείσας. Η προσέγγιση αυτή είναι μεθοδολογικά περισσότερο κλινική, γιατί ικανοποιεί την προσπάθεια εξεύρεσης προστατευτικών παραγόντων, που θα δρουν άμεσα και επιβοηθητικά, όχι μόνο στις προγραμματισμένες ηπατεκτομές, αλλά και στην επείγουσα χειρουργική του ήπατος 235. 3. Ο παράγοντας ΙΑ, χορηγούμενος σε δοσολογία 0,3 mmol / kg, φαίνεται να είχε ηπατο-κυτταρο-προστατευτική δράση, αφού προστάτεψε εν μέρει τους επίμυες από τις διατραχές της ηπατικής βιολογίας που προκαλεί η 30λεπτη ηπατική ισχαιμία και επαναιμάτωση. Η αύξηση των ηπατικών ενζύμων ήταν σε στατιστικά σημαντικό βαθμό μικρότερη σε σχέση με τους μάρτυρες, τόσο στην 60λεπτη επαναιμάτωση (SGPT) όσο και στην 24ωρη επαμαιμάτωση (SGOT). 81 4. Ο παράγοντας ΙΑ, χορηγούμενος σε δοσολογία 0,3 mmol / kg, φαίνεται να είχε αντιοξειδωτική δράση, αφού προστάτεψε εν μέρει τους επίμυες από το οξειδωτικό stress που προκαλείται από την 30λεπτη ηπατική ισχαιμία και επαναιμάτωση. Η αύξηση της MDA ορού, δείκτη λιπιδικής υπεροξείδωσης, άρα και οξειδωτικού stress, ήταν σε στατιστικά σημαντικό βαθμό μικρότερη στην 60λεπτη ηπατική επαναιμάτωση, συγκριτικά με τους μάρτυρες. 5. Ο παράγοντας ΙΑ, χορηγούμενος σε δοσολογία 0,3 mmol / kg, φαίνεται να είχε αντιφλεγμονώδη δράση, μιας και προστάτεψε εν μέρει τους επίμυες από τη φλεγμονώδη ηπατική αλλοίωση που προκαλεί η 30λεπτη ηπατική ισχαιμία και επαναιμάτωση. Μετά από 24 ώρες ηπατικής επαναιμάτωσης, η πολυμορφοπυρηνική ηπατική διήθηση, η ηπατική υπεραιμία και η ηπατοκυτταρική νέκρωση ήταν μικρότερες σε στατιστικά σημαντικό βαθμό, σε σύγκριση με τους μάρτυρες. 6. Ο παράγοντας ΙΑ, χορηγούμενος ενδοφλεβίως, σε δοσολογία 0,3 mmol / kg, στο τέλος της 30λεπτης ηπατικής ισχαιμίας, ήταν καλά ανεκτός από τους επίμυες. Qεν προκλήθηκαν ορατές παρενέργειες, ούτε επιδεινώθηκε το βιοχημικό προφίλ των πειραματόζωων, συγκριτικά με τους μάρτυρες. Στο τέλος της 24ωρης επαναιμάτωσης όλοι οι επίμυες ήταν εν ζωή. 7. Η προστατευτική δράση του παράγοντα ΙΑ διερευνήθηκε για πρώτη φορά σε in vivo μοντέλο ολικής ηπατικής ισχαιμίας και επαναιμάτωσης. Ο πιθανός μηχανισμός προστασίας, αν και δεν έχει καθοριστεί με σαφήνεια, φαίνεται ότι σχετίζεται με τις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες του παράγοντα ΙΑ, που έχουν επισημανθεί και σε προγενέστερα πειράματα 201-204. Απαιτείται σίγουρα μεγαλύτερη πειραματική προσπάθεια, προκειμένου να διαφωτιστούν τα σημεία που παραμένουν ακόμα σκοτεινά στο πεδίο της ηπατικής ισχαιμίας, ώστε να βρεθούν νέες μέθοδοι και φάρμακα αντιμετώπισης των επιβλαβών συνεπειών της στον άνθρωπο.