Ratlarda renal iskemi reperfüzyon ile oluşturulan böbrek hasarına karşı curcumin ve loxblock-1'in potansiyel etkilerinin semaforin 3A ve pleksin a1 üzerinden araştırılması
Investigation of potential effects of curcumin and loxblock-1 against renal ischemia reperfusion-induced kidney injury in rats on semaforin 3A and plexin A1
Yazar: FATİH KAR
Danışman: PROF. DR. SEMA USLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Akut böbrek hasarı = Acute kidney injury ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kurkumin = Curcumin ; Pleksin = Plexin ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Semaforin 3A = Semaphorine 3A ; Sıçanlar = Rats ; İskemi = Ischemia

Özet:
İskemi/reperfüzyon (İ/R) hasarı, böbrek fonksiyon bozukluğu ve yüksek mortalite oranlarına sahip klinik bir sendrom olan akut böbrek hasarı (AKI)'nın en önemli sebeplerindendir. AKI patofizyolojisinin daha iyi aydınlantılabilmesi için yeni tanı biyobelirteçlerinin tanımlanması gerekmektedir. Semaforin ailesinden olan SEMA3A'nın, özellikle AKI'nın erken bir göstergesi ve böbrek hastalıklarında bir biyobelirteç olarak kullanılabilirliği belirlenmemiştir. Çalışmamızda, antioksidan ve antiinflamatuar özelliği bilinen Curcumin ve 12/15 lipoksijenaz inhibitörü olan LOXblock-1'in böbrekte İ/R hasarına karşı protektif etkilerinin inflamatuar süreçler, oksidatif stres, apoptoz ve semaforin-pleksin sistemi üzerinden araştırılması amaçlanmıştır.
Bu amaçla, her grupta sekiz hayvan olacak şekilde 40 Wistar albino sıçan beş gruba ayrıldı: Sham, İ/R, İ/R + DMSO, İ/R + CUR, İ/R + LOXblock-1. Sham grubuna sadece cerrahi stres prosedürü uygulandı. İ/R gruplarında sol böbreğe 45 dk iskemi ve ardından 24 saat reperfüzyon uygulandı. 100 mg/kg CUR ve 2µg/kg LOXblock-1 reperfüzyon başlangıcında intraperitonal olarak verildi. Serum örneklerinde BUN, CREA, ALT, AST, UA, Na ve K parametreleri otoanalizör ile SEMA3A, PLXNA1, NRP1, TNF-α, IL-6, MCP1, CYCS, CASP3, TAS ve TOS parametreleri ise ELISA yöntemiyle ölçüldü. Böbrek dokusundaki oksidatif hasarı belirlemede MDA düzeyleri, MPO aktivitesi ve GSH seviyelerinin ölçümleri yapıldı. RT-PCR ile SEMA3A, PLXNA1, NRP1, TNF-α, IL-6 ve MCP1'in mRNA ekspresyon düzeylerine bakıldı. Histopatolojik incelemeler için de hematoksilen-eosin, TUNEL ve immunohistokimyasal boyamalar yapıldı. 
Biyokimyasal analizler sonucunda, serumda böbrek hasar belirteçlerinin İ/R grubunda anlamlı derecede yükseldiği görülmüştür. ELISA ile ölçülen inflamatuar, apoptotik ve oksidatif stres parametrelerinde İ/R grubunda ciddi oranda arttığı bulunmuştur. Histopatolojik analizlerde İ/R'nin böbrek dokusunda ciddi düzeyde hasar meydana getirdiği gözlenmiştir. SEMA3A'nın hem serum düzeyi hem de gen ekspresyonu İ/R hasarında arttığı tespit edilmiştir. Curcumin ve LOXblock-1'in ise semaforin-pleksin sistemi üzerinden inflamatuar süreçleri, oksidatif stresi ve apoptozu azalttığı hem ölçümler hem de histopatolojik analizler ile gösterilmiştir. Curcumin'in antioksidan özelliği ile LOXblock-1'e göre İ/R hasarında daha etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Sonuç olarak, bu çalışmada, renal I/R'nin sebep olduğu böbrek hasarına karşı CUR ve LOXblock-1'in semaforin-pleksin sistemi üzerinden etkileri aydınlatılarak ortaya konulmuştur.

Abstract:
Ischemia/reperfusion (I/R) damage is one of the most important causes of acute kidney injury AKI, a clinical syndrome with kidney dysfunction and high mortality rates. New diagnostic biomarkers need to be defined to better illuminate the pathophysiology of AKI. SEMA3A, which is a member of the semaphorin family, has not been determined as an early indicator of AKI and as a biomarker in kidney diseases. In our study, it was aimed to investigate the protective effects of Curcumin, which is known for its antioxidant and anti-inflammatory properties and 12/15 lipoxygenase inhibitor LOXblock-1 against I/R damage in the kidney through inflammatory processes, oxidative stress, apoptosis and semaphorin-plexin system.
For this purpose, 40 Wistar albino rats were divided into five groups, with eight animals per group: Sham, I/R, I/R + DMSO, I/R + CUR, I/R + LOXblock-1. Only surgical stress procedure was applied to the sham group. 45 minutes of ischemia was applied to the left kidney and 24 hours of reperfusion in the I/R groups. 100 mg/kg CUR and 2 µg/kg LOXblock-1 were given intraperitoneally at the beginning of reperfusion. BUN, CREA, ALT, AST, UA, Na and K parameters were measured by auto-analyzer, while SEMA3A, PLXNA1, NRP1, TNF-α, IL-6, MCP1, CYCS, CASP3, TAS and TOS parameters were measured by ELISA method in serum samples. MDA, GSH levels and MPO activity were measured in determining oxidative damage in kidney tissue. mRNA expression levels of SEMA3A, PLXNA1, NRP1, TNF-α, IL-6 and MCP1 were evaluated by RT-PCR. Hematoxylin-eosin, TUNEL and immunohistochemical staining were performed for histopathological examinations.
As a result of biochemical analyzes, kidney damage markers in serum were significantly increased in the I/R group. It was found that the inflammatory, apoptotic and oxidative stress parameters measured by ELISA significantly increased in the I/R group. In histopathological analysis, it was observed that I/R caused serious damage to kidney tissue. SEMA3A was found to increase both serum level and mRNA expression in I/R damage. Curcumin and LOXblock-1 were shown that reduce inflammatory processes, oxidative stress and apoptosis via the semaphorin-plexine system by both measurements and histopathological analyzes. Curcumin was proved to be more effective than LOXblock-1 with its antioxidant feature in I/R damage.
Consequently, the effects of CUR and LOXblock-1 on the semaphorin-plexin system against the kidney damage caused by renal I/R were revealed.