Sıçanlarda lipopolisakkarid ile oluşturulan inflamatuvar yanıta sitikolin ve kolinin araşidonik asit yolak aracılı etkisi
The effect of citicholine and choline on arachidonic acid pathway in lipopolisaccharide induced inflammatory response in rats
Yazar: ELİF BARIŞ
Danışman: DOÇ. DR. MUALLA AYLİN ARICI
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antiinflamatuar ajanlar = Anti inflammatory agents ; Kolin = Choline ; Prostaglandin-endoperoksit sentazlar = Prostaglandin-endoperoxide synthases ; Sitidin difosfat kolin = Cytidine diphosphate choline ; Sıçanlar = Rats ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
İnflamasyon ve sistemik inflamatuvar yanıt kontrolünde kolinerjik anti-inflamatuvar yolak önemli bir rol oynamaktadır. Çalışmamızda, lipopolisakkarit (LPS) ile indüklenen in vivo endotoksemi modelinde Sitidin 5'-Difosfokolin (CDP-kolin, sitikolin) ve kolinin siklooksijenaz yolu aracılı etkileri araştırılmıştır.
Wistar türü erkek sıçanlar; 1.Kontrol, 2.LPS (10 mg/kg), 3.LPS+Sitikolin (375 mg/kg) ve 4.LPS+Kolin (90 mg/kg) olmak üzere 4 gruba randomize edilmiş ve 24 saat gözlenmiştir. Sağkalım analizi, vücut ağırlıklarındaki değişim, dalak dokusu histomorfolojik değişimi ve sepsis skorları takip edilmiştir. Serum örneklerinden 6-keto-PGF1α, Prostaglandin E2, Tromboksan A2, TNFα düzeyleri ile serum ve beyin dokusunda total kolin/asetilkolin miktarları ölçülmüştür. Karaciğer ve beyin dokularında siklooksijenaz-2 (COX-2) mRNA ekspresyonu gerçek zamanlı PCR ve protein ekspresyonları western blot analizleri ile değerlendirilmiştir. İstatistiksel analizde, tek yönlü ANOVA ve Kruskal-Wallis; sağkalım analizi ise log-rank (Mantel-Cox) testleri ile analiz edilmiştir. p<0.05 anlamlı kabul edilmiştir. 
LPS grubunda ağırlık kaybı, mortalite oranı, dalak dokusu histomorfolojik hasarı ve sepsis skorları kontrol grubuna göre anlamlı oranda fazladır. LPS grubunda karaciğer ve beyin COX-2 mRNA ve protein ekspresyonu artmış; sitikolin ve kolin uygulanan gruplarda ise COX-2 ekspresyonu karaciğerde anlamlı olarak azalmıştır. Serum Tromboksan A2 ve Prostaglandin E2, LPS grubunda kontrole göre anlamlı oranda yüksek saptanmıştır. PGE2 düzeyi kolin grubunda, TXA2, PGE2, 6-keto Prostaglandin F1α düzeyi ise sitikolin grubunda LPS grubuna oranla anlamlı oranda azalmıştır. TNFα mRNA ve protein düzeyleri LPS grubunda artmış, tedavi gruplarında azalmıştır. Kolin ve sitikolin gruplarında, total kolin/asetilkolin düzeyi kontrol grubuna kıyasla anlamlı olarak artmıştır.
Bulgularımız LPS ile indüklenen endotoksemi modelinde, sitikolin ve kolinin, dolaşımdaki kolin konsantrasyonunu artırdığını, kolinerjik antiinflamatuvar yolağı aktive ederek, LPS ile indüklenen COX-2 enzim ekspresyonu aracılığı artan prostaglandin düzeylerini azaltarak antiinflamatuvar etki oluşturduğunu göstermektedir.

Abstract:
The cholinergic anti-inflammatory pathway plays an important role in the control of the inflammation and systemic inflammatory response. This study investigated the effects of Cytidine-5′-diphosphocholine (CDP-choline, Citicoline) and choline on the cyclooxygenase pathway were in lipopolysaccharide (LPS)-induced in-vivo endotoxemia model.
Wistar male rats were randomized into four groups: 1.Control, 2. LPS (10 mg/kg), 3. LPS+Citicoline (375 mg/kg), 4. LPS+Choline (90 mg/kg) and observed for 24 hours. Survival analysis, changes in body weights, histomorphological changes of spleen tissue and sepsis scores were investigated. 6-keto-PGF1α, Prostaglandin E2, Thromboxan A2, TNFα levels in serum and total choline/acetylcholine levels in serum and brain tissue were measured. Cyclooxygenase 2 (COX-2) mRNA expression in liver and brain tissues evaluated by RT-qPCR and protein expressions were measured by western blot analyzes. One-way ANOVA or Kruskal-Wallis tests and log-rank (Mantel-Cox) test (for survival analyses) were employed for statistical analysis. p<0.05 was considered significant.

Weight loss, mortality rate, histomorphological damage of spleen tissue and sepsis scores were significantly higher in the LPS group compared to the control group. Liver and brain COX-2 mRNA and protein expressions were increased in LPS group whereas significantly decreased in liver tissues of citicoline and choline-treated groups. Serum Thromboxane A2 and Prostaglandin E2 were significantly higher in the LPS group compared to control. PGE2 level was significantly decreased in the choline group while TXA2, PGE2, 6-keto Prostaglandin F1α levels were significantly decreased in the citicoline group compared to the LPS group. TNFα mRNA and protein levels increased in the LPS group and decreased in the treatment groups. Total choline/acetylcholine levels were significantly increased in the choline and citicoline groups compared to the control group.
Our findings support the antiinflammatory effects of cholinergic anti-inflammatory pathway acting agents, citicoline and choline, by decreasing LPS-induced COX-2 enzyme expression and prostaglandin levels via increasing the circulating choline concentration.