Farede lipopolisakkarit ile oluşturulan deneysel sepsis modelinde alfa-7 nikotinik reseptör agonisti PNU-282987'nin, mezenter-portal perfüzyon ve organ hasarına etkileri
Effects of alpha-7 nicotinic receptor agonist PNU-282987 on mesenteric-portal perfusion and organ damage in an experimental model of sepsis induced by lipopolysaccharide in mice
Yazar: MUKADDES İSPİRLİ ALTINIŞIK
Danışman: PROF. DR. ALPER BEKTAŞ İSKİT
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Fareler = Mice ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Perfüzyon = Perfusion ; Reseptörler = Receptors ; Sepsis = Sepsis ; Çapraz enfeksiyon = Cross infection ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Sepsis enfeksiyona karşı düzensiz konak yanıtının neden olduğu yaşamı tehdit eden organ disfonksiyonudur. Dünya genelinde yoğun bakım ünitelerine en sık başvuru nedenleri arasındadır. Sepsis sistemik inflamasyon, hipoperfüzyon, karaciğer ve dalakta olmak üzere yaygın organ hasarı ile karakterizedir. Vasküler sistemin tonusu ve fizyolojik işlevi, sepsis ilişkili yanıt düzensizliği sebebiyle heterojen şekilde hasarlanır. Hipoperfüzyon sonucunda organ hasarı ve disfonksiyonu gözlenir. Kolinerjik antiinflamatuvar yolak, vagus sinir stimülasyonu ve alfa-7 nikotinik asetilkolin reseptörü (α7nAChR) aracılığıyla inflamatuvar yanıtları azaltır. Bu çalışmada, farede LPS (O111:B4) ile oluşturulan deneysel sepsis modelinde α7nAChR agonisti PNU-282987'nin mezenter arter ve portal ven kan akım hızı ile karaciğer ve dalak hasarına etkisi incelendi. PNU-282987 (i.p.) aynı dozda, LPS (i.p.) enjeksiyonundan 1 saat önce (LPS+PNU-pre) ve 1 saat sonra (LPS+PNU-post) farklı gruplara uygulanarak tedavideki etkileri karşılaştırıldı. LPS enjeksiyonundan 4 saat sonra anestezi altında kan akım hızı ölçümleri yapıldı. Histopatolojik değerlendirme ve ELISA analizleri için karaciğer ve dalak doku örnekleri toplandı. Oksidatif ve inflamatuvar yanıtlar için TNF-α, IL-1β, TAS ve TOS düzeyleri ölçüldü. Mezenter arter kan akım hızı LPS uygulanan hayvanlarda, salin grubuna göre anlamlı olarak azaldı. LPS+PNU-pre ve LPS+PNU-post gruplarında ise LPS grubuna göre anlamlı olarak arttı. Portal ven kan akım hızı LPS+PNU-post grubunda LPS ve LPS+PNU-pre gruplarına göre anlamlı olarak arttı. Karaciğer ve dalak örnekleri histopatolojik olarak incelendiğinde, LPS gruplarında oluşan doku hasarının LPS+PNU-post grubunda LPS+PNU-pre grubuna göre daha fazla azaldığı gözlendi. TNF-α ve IL-1β düzeylerinde gruplar arasında anlamlı fark bulunmadı. Karaciğer TAS düzeyi LPS+PNU-pre ve LPS+PNU-post gruplarında LPS grubuna göre anlamlı olarak arttı. Dalak TOS düzeyi LPS grubunda salin grubuna göre anlamlı olarak artarken, LPS+PNU-pre grubunda LPS grubuna göre anlamlı olarak azaldı. Sonuçlarımız α7nAChR agonisti PNU-282987'nin deneysel sepsis modeli oluşturulmuş farelerde, azalmış kan akım hızını artırdığını, karaciğer ve dalak dokusundaki hasarı düzeltici yönde etkili olduğunu göstermektedir.

Abstract:
Sepsis is life-threatening organ dysfunction caused by dysregulated host response to infection. It is among the most common reasons for admission to intensive care units in worldwide. Sepsis is characterized by systemic inflammation and hypoperfusion; it also causes extensive organ damage, including liver and spleen. Tonus and physiological function of the vascular system are heterogeneously impaired by sepsis related response dysregulation. As a result of hypoperfusion, organ damage and dysfunction occur. The cholinergic anti-inflammatory pathway reduces inflammatory responses through vagus nerve stimulation and alpha-7 nicotinic acetylcholine receptor (α7nAChR). In this study, the effects of α7nAChR agonist PNU-282987 on mesenteric artery and portal vein blood flow velocity and liver and spleen damage were investigated in an experimental sepsis model induced by LPS (O111:B4) in mice. PNU-282987 (i.p.) was administered to different groups at the same dose 1 hour before (LPS+PNU-pre) and 1 hour after (LPS+PNU-post) injection of LPS (i.p.) and its therapeutic effects were compared. Blood flow velocity measurements were made under anesthesia 4 hours after LPS injection. Liver and spleen tissue samples were collected for histopathological evaluation and ELISA analysis. TNF-α, IL-1β, TAS and TOS levels were measured to determine oxidative and inflammatory responses. Mesenteric artery blood flow velocity was significantly decreased in LPS treated animals compared to saline group. It increased significantly in the LPS+PNU-pre and LPS+PNU-post groups compared to the LPS group. Portal vein blood flow velocity increased significantly in the LPS+PNU-post group compared to the LPS and LPS+PNU-pre groups. As a result of histopathological examination of liver and spleen samples, it was observed that tissue damage in LPS groups decreased more in the LPS+PNU-post group than in the LPS+PNU-pre group. There was no significant difference between the groups in TNF-α and IL-1β levels. Liver TAS level increased significantly in LPS+PNU-pre and LPS+PNU-post groups compared to LPS group. Splenic TOS level increased significantly in the LPS group compared to the saline group, and decreased significantly in the LPS+PNU-pre group compared to the LPS group. Our results show that the α7nAChR agonist PNU-282987 increases the decreased blood flow velocity in mice with experimental sepsis model, and is effective in correcting the damage in liver and spleen tissue.