Halofuginone improves caustic-induced oxidative injury of esophagus in rats

K Karadeniz Cerit*, B Karakoyun**, E Bahadır***, M Yüksel****, N Bülbül*****, F Ercan*****, T Dağlı*, B Yeğen***

*Marmara University School of Medicine, Department of Pediatric Surgery
**Marmara University Health Sciences Faculty, Department of Basic Health Sciences
***Marmara University, School of Medicine, Department of Physiology, Istanbul
****Marmara University Vocational School of Health Related Professions, Department of Medical Laboratory
*****Marmara University, School of Medicine, Department of Histology and Embryology, Istanbul

Background: The aim of this study is to evaluate the anti-inflammatory and anti-fibrotic effects of halofuginone in caustic esophageal burn injury in rats.

Materials and Methods: CEI (n=32) was produced by applying a 1 ml of 37.5% NaOH solution onto the isolated distal esophagus for 90 sec. Then, the solution was aspirated back and the caustic-instilled segment was irrigated with saline for 60 sec. In the sham-operated control group (n=32), 2-cm distal esophagus was irrigated with only 0.09 % NaCl solution. Until the rats were decapitated on the 3^rd day (early group) or on the 28^th day (late group) of CEI induction, rats were treated daily with either saline or halofuginone (100 µg/kg/day; i.p.), but the treatments were continued on alternate days after the third day. Histopathological evaluation and measurement of nitric oxide (NO), peroxynitrite (ONOO-) and oxygen–derived radicals by chemiluminescence (CL) were made in the distal 2 cm of the esophagus. Non-irrigated proximal esophageal samples were assessed for the levels of nuclear factor (NF)- kB, caspase-3, glutathione (GSH), malondialdehyde (MDA) and myeloperoxidase (MPO) activity.

Results: GSH, MDA, NF-kB and caspase-3 levels, and MPO activity in the proximal esophagus were not different among groups. Increased number of TUNEL (+) cells in the irrigated esophagus of the early and late caustic injury groups was reduced by halofuginone treatment. High microscopic damage scores in both early and late CEI groups were decreased with halofuginone treatment. NO, ONOO- and CL levels, which were elevated in the saline-treated early CEI group, were reduced by halofuginone treatment, but reduced NO and ONOO- levels in the late period of saline-treated group were increased by halofuginone.

Conclusion: In addition to its anti-fibrotic effects, current findings demonstrate that halofuginone exerts antioxidant and anti-apoptotic actions; supports therapeutic potential for halofuginone in CEI-induced oxidative stress.

Keywords:

Halofujinon’un sıçanlarda kostik özofagus yanığı ile indüklenen oksidatif hasarında iyileştirici etkisi

K Karadeniz Cerit*, B Karakoyun**, E Bahadır***, M Yüksel****, N Bülbül*****, F Ercan*****, T Dağlı*, B Yeğen***

*Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Çocuk Cerrahisi Anabilim Dalı
**Marmara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Fakültesi, Temel Sağlık Bilim Bölümü
***Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
****Marmara Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu
*****Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İstanbul

Amaç: Bu çalışmada; halofujinonun sıçanlarda oluşturulan özofageal kostik yanık üzerindeki anti-inflamatuvar ve anti-fibrotik etkilerinin değerlendirmesi amaçlanmıştır.

Gereç ve yöntem: Kostik özofagus yanığı grubunda (n=32) sıçanların izole edilen 2 cmlik distal abdominal özofagusuna midesinden girilen 24 french bir kataterden 90 saniye 1 ml of 37.5% NaOH solusyonu verilmiştir. Kostik maddenin kaçışını engellemek için distal özofagus proksimal ve distalinde askıya alınmıştır. Sonrasında solusyon aspire edilerek, serum fizyolojik ile 60 saniye bu segment yıkanmıştır. Sham-opere grupta ise (n=32) 2cmlik distal özofagus sadece 0.09 % NaCl solüsyonu ile yıkanmıştır.  Her iki grupta da sıçanların yarısına serum fizyolojik, diğer yarısına halofujinon 100 µg/kg/gün intraperitoneal olacak şekilde erken grupta ilk üç gün hergün, geç grupta ise ilk üç gün hergün sonrasında günaşırı olarak 28 gün uygulanmıştır. Sıçanlar erken grupta üçüncü gün, geç grupta ise 28. günde dekapite edilmişlerdir. Özofagusun distal 2 cmlik kısmında nitrik oksit (NO), peroksinitrit (ONOO-) ve kemilüminisanslar (KL) aracılığıyla oksijen kaynaklı radikallerin ölçümü ve histopatolojik değerlendirmeler yapılmıştır. Proksimal özofagus dokusunda ise nüklear faktör (NF)- kB, caspase-3, glutatyon (GSH), malondialdehid (MDA) ve myeloperoksidaz (MPO) aktivitesinin ölçümü yapılmıştır.

Bulgular: Gruplar arasında GSH, MDA, NF-kB, caspase-3 seviyeleri ve MPO aktivitesi farklılık göstermemektedir. Erken geç kostik hasar grubunda irrige edilen özofagusta sayıları artmış olan TUNEL (+) hücreleri halofujinon tedavisiyle azalmıştır. Erken ve geç kostik özofagus grubunda artmış olan mikroskopik hasar skorları halofujinon tedavisiyle azalmıştır.  Serum fizyolojik uygulanan erken kostik özofagus hasar grubunda yükselmiş olan NO, ONOO- ve KL seviyeleri halofujinon tedavisiyle azalmıştır. Ancak serum fizyolojik uygulanan geç grupta azalmış olan NO ve ONOO- seviyeleri halofujinon tedavisiyle artmıştır.

Sonuç: Çalışmamızın sonuçları; halofujinonun antifibrotik etkilerine ek olarak antioksidan ve anti-apopitotik etkisi olduğunu da göstermektedir. Bu sonuçlar da kostik özofagus hasarıyla indüklenen oksidatif hasarda halofujinonun tedavi potansiyelini desteklemektedir.

Anahtar Kelimeler: