The protective effects of estrogen agonists against intestinal damage in experimental necrotizing enterocolitis-induced neonatal rats

K Karadeniz Cerit*, T Koyuncuoglu**, B Akcan***, NS Yılmaz***, S Üçem***, B Yeğen**

*Marmara University School of Medicine, Department of Pediatric Surgery
**Marmara University, School of Medicine, Department of Physiology, Istanbul
***Marmara University School of Medicine

Aim:The aim was to investigate possible protective effects of non-selective estrogen receptor (ER) agonist (17β-estradiol) and selective-ER agonists (ERα and ERβ) on intestinal injury of newborn rats induced with necrotizing enterocolitis (NEC).

Materials and Methods: Neonatal Sprague-Dawley pups that were left with their mothers and allowed to breastfeed constituted the control group (n=6). To induce NEC, the pups were separated from mothers on postnatal 5^thday, and fed orogastrically with hyperosmolar formula for 3 days, exposed daily to gas mixture (5% N₂+ 95% O₂) for 90 seconds after the 2^ndfeeding. Rats with NEC were treated intraperitoneally with saline (0.1 ml, n=6), estrogen ERα agonist propyl pyrazole triol (PPT; n=8), ERβ agonist diarylpropionitrile (DPN; n=6) or orogastrically 17β-estradiol (E2; n=8) for 3 days (each 1mg/kg). Before pups were sacrificed on 9^thpostnatal day, clinical status (general appearance, activity, response to touch, body color) of pups was scored. After decapitation, macroscopic appearance of intestines, levels of myeloperoxidase activity, malondialdehyde and glutathione were measured.

Results:Survival rate in the control group (100%) was decreased to 50% in saline-treated NEC group, while increased to 70% in the E2-, PPT- or DPN-treated NEC groups. Elevated macroscopic and clinical sickness scores in the saline-treated NEC group (p<0.001) were depressed in the E2-, PPT-, or DPN- treated groups (p<0.05-0.001). Although ileal malondialdehyde level in the saline-treated NEC group was not different than control, all 3 treatments decreased malondialdehyde levels (p<0.01-0.001).Antioxidant glutathione content was increased with E2 treatment as compared to saline-treated NEC group (p<0.05). Increased neutrophil recruitment to NEC-induced intestines (p<0.001) was suppressed by E2-, PPT- or DPN treatments (p<0.001).

Conclusion:In experimental necrotizing enterocolitis-induced neonatal rats, short-term treatment with estrogen agonists alleviated intestinal oxidative injury.

Keywords: Necrotizing enterocolitis, estrogen receptor agonists, oxidant damage

Östrojen agonistlerinin deneysel nekrotizan enterokolit oluşturulmuş yenidoğan sıçanlarda ince bağırsak hasarına karşı koruyucu etkileri

K Karadeniz Cerit*, T Koyuncuoglu**, B Akcan***, NS Yılmaz***, S Üçem***, B Yeğen**

*Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Çocuk Cerrahisi Anabilim Dalı
**Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
***Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi

Amaç:Yenidoğan sıçanlarda oluşturulan nekrotizan enterokolit (NEK) modelinde, seçici olmayan östrojenreseptör (ER) agonistinin (17β-östradiol) ve seçici-ER (ERα ve ERβ) agonistlerinin ince bağırsak hasarı üzerindeki olası koruyucu etkilerinin araştırılması amaçlandı.

Gereç ve Yöntem:Yenidoğan Sprague-Dawley sıçanların anne yanında bırakılarak anne sütü almalarına izin verilenleri (n=6) kontrol grubunu oluşturdu. NEK grubunda doğum sonrası 5. günde anne yanından alınıp 3 gün orogastrikle hiperozmolar mama ile beslendiler; her gün 2. beslenme sonrasında 90 saniye hipoksiye (%5 N₂+%95 O₂) maruz bırakıldılar. NEK grubunda 3 gün intraperitoneal serum fizyolojik (SF; 0.1 ml, n=6) veya östrojen ERα agonisti propyl pyrazole triol (PPT; 1mg/kg, n=8) ve ERβ agonisti diarylpropionitrile (DPN; 1mg/kg, n=6), orogastrikle 17β-estradiol (E2; 1mg/kg, n=8) tedavileri uygulandı. Postnatal 9. günde, dekapite edilmeden önce klinik durumları (genel görünüm, aktivite, dokunmaya yanıt, vücut rengi) skorlandı; dekapite edildiklerinde bağırsakların makroskopik görünümü değerlendirildi. Bağırsak dokusunda nötrofil infiltrasyonunu gösteren miyeloperoksidaz aktivitesi, malondialdehit düzeyleri, antioksidan glutatyon içeriği ölçüldü. Veriler ANOVA ve Student’ın t-testi ile analiz edildi.

Bulgular:Kontrol grubundaki %100 sağkalım oranı SF-tedavili NEK grubunda %50’ye düşerken, E2-, PPT- veya DPN-tedavili NEK gruplarında %70’e yükseldi. Bağırsakların makroskopik skorlarının ve klinik hastalık skorlarının, kontrol grubundakilerin skorlarına kıyasla, SF-tedavili NEK grubunda anlamlı şekilde arttığı (p<0.001), E2-, PPT- ve DPN- tedavili gruplarda düştüğü görüldü (p<0.05-0.001). İleum dokusunda malondialdehid düzeyleri SF-tedavili NEK grubunda kontrolden farklı bulunmadı; ancak her 3 tedavi ile anlamlı şekilde azaldı (p<0.01-0.001). SF-tedavili NEK’e göre, antioksidan glutatyon içeriği sadece E2 tedavisi ile anlamlı düzeyde arttı (p<0.05). NEK’e bağlı bağırsak dokusuna nötrofil infiltrasyonunun arttığını gösteren, kontrole kıyasla yükselmiş bulunan miyeloperoksidaz aktivitesi (p<0.001), E2-, PPT- ve DPN-tedavili gruplarda baskılandı (p<0.001).

Sonuç:Yenidoğan sıçanlarda oluşturulan NEK modelinde, östrojen agonistleri ile kısa süreli tedavi oksidatif bağırsak hasarını azaltarak iyileştirici etki göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Nekrotizan enterokolit, östrojen reseptör agonistleri, oksidan hasar