2-aminoethoxydiphenyl borate (2-APB)'nin aminoglikozid nefrotoksisitesi üzerine etkilerinin incelenmesi
İnvestigation of 2- aminoethoxydiphenyl borate (2-APB)'s effects onaminoglycoside nephrotoxicity
Yazar: ÖZGE KENDİRLİNAN
Danışman: PROF. DR. UFUK ÖZGÜ METE
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: 2-aminoetoksifenil borat = 2-aminoethoxydiphenyl borate ; Aminoglikozitler = Aminoglycosides ; Antibiyotikler-aminoglikozid = Antibiotics-aminoglycoside ; Gentamisinler = Gentamicins ; Nefrotoksisite = Nephrotoxicity ; İmmünohistokimya = Immunohistochemistry

Özet:
Aminoglikozidler, Gram (-) enfeksiyonların önlenmesinde etkili olan antibiyotikler olarak uzun zamandır bilinmekte ve kullanılmaktadır. Ancak, hızlı ve yüksek antibakteriyel etkinlik, düşük direnç gelişme potansiyeli, Beta laktam antibiyotiklerle sinerjistik etki ve düşük maliyet gibi avantajlarına rağmen, yan etkileri ve özellikle yüksek nefrotoksisite insidansı nedeniyle klinik kullanımları sınırlanmaktadır. Literatürde aminoglikozid nefrotoksisitesinin iyileştirilmesi için birçok farklı ajanın kullanıldığı çalışmalar bulunmasına rağmen 2- APB'nin kullanıldığı bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu deneysel çalışmada aminoglikozid nefrotoksisitesindeki mekanizmalardan olan ROS ve kalsiyum bağımlı apopitotik ve inflamatuar süreçler temel alınarak gentamisin nefrotoksisitesi üzerine TRP kanal modülatörü 2-APB'nin koruyucu etkisinin araştırılması ve elde edilen sonuçların ışık mikroskobik, elektron mikroskobik ve immünohistokimyasal olarak değerlendirilerek gösterilmesi amaçlanmaktadır. 
Bu amaçla yapılan deneysel çalışmada 40 adet Wistar sıçan 5 gruba ayrıldı: 
Grup 1: Kontrol grubu (n=8): Herhangi bir işlem uygulanmadı.
Grup 2: DMSO grubu (n=8): 10 gün boyunca günde 1 kez %10 DMSO intraperitoneal (i.p.) uygulandı. 
Grup 3: 2-APB grubu (n=8): 10 gün boyunca 2 mg/kg i.p. 2-Aminoethyl diphenylborinate (2-APB) %10 DMSO içinde çözündürülerek uygulandı.
Grup 4: Gentamisin (G) grubu (n=8): 10 gün boyunca 100 mg/kg intramusküler (i.m.) Gentamisin  uygulandı.
Grup 5: Gentamisin + 2-APB (GA) grubu (n=8): 10 gün boyunca 100 mg/kg dozunda i.m. Gentamisin ve Gentamisinden 30 dakika önce 2 mg/kg i.p. 2-APB uygulandı.
Sakrifikasyon işlemi sonrası ratlardan, biyokimyasal değerlendirme için kan numuneleri, ışık, elektron mikroskobik ve immunohistokimyasal değerlendirmeler için böbrek doku örnekleri alındı. Gentamisin verilen sıçanların böbrek dokusunda ışık mikroskobik olarak; glomerüler dejenerasyon, tübüler genişleme, hücre vakuolizasyonu, tübül lümenine hücre deskuamasyonu ve hyalin kast birikimi, lökositik infiltrasyon şeklinde; elektron mikroskobik olarak glomerül bazal membranında yer yer kalınlaşma, tübül hücrelerinde mikrovillus yapısında düzensizleşme, apikal sitoplazmada blebleşme, lipid birikimi, miyelin figür benzeri yapılar, lizozomlarda sayıca artış, mitokondrionda şişme ve krista yapısının bozulması, apopitotik değişimler ve  hücreler arası mesafenin genişlemesi şeklinde değişimlerin olduğu görüldü. İmmünohistokimyasal olarak Tümör nekrozis faktör-alfa (TNF-α), Interlökin 6 (IL-6) ve kaspaz 3 ekspresyonunun arttığı tespit edildi. Böbrek fonksiyonlarını değerlendirilmesinde kulllanılan  kan üre azotu (BUN), kreatinin değerlerinin arttığı, lipid peroksidasyon göstergesi Malondialdehit (MDA)'in arttığı, antioksidan olan Süperoksit dismutaz (SOD)'ın azaldığı dikkati çekti. Gentamisin+ 2-APB tedavisi ile dejenerasyon varlığını sürdürse de şiddeti ve kapladığı alanın azaldığı, glomerül ve tübül yapılarının genel olarak korunduğu görüldü. 2-APB tedavisi ile gentamisin grubuna göre TNF-α, IL-6, kaspaz 3 immünoreaktivitesinin ve BUN, kreatinin, MDA değerlerinin belirgin olarak azaldığı, SOD'un arttığı görüldü. 
Sonuç olarak, 2-APB'nin; Gentamisinin oluşuracağı böbrek hasarını önlemede, antioksidan, antiapopitotik, antiinflamatuar etki göstererek hasarın önüne geçebileceği kanısına varıldı.

Abstract:
Aminoglycosides are antibiotics that are effective on preventing Gram (-) infections and have been known and used for a long time. Despite of their advantages such as rapid and high antibacterial efficacy, low resistance development potential, synergistic effect with beta lactam antibiotics, and their low cost, clinical use of them is limited due to their side effects and especially because of high nephrotoxicity incidence. Although there are studies in the literature which used many different agents to improve aminoglycoside nephrotoxicity, there have been no study using 2- APB. This experimental study aims to investigate the protective effect of TRP channel modulator 2-APB on Gentamicin nephrotoxicity caused by ROS and calcium-induced apoptosis and inflammation which are the mechanisms in aminoglycoside nephrotoxicity. We aimed to evaluate the results by using light and electron microscopic, biochemical and immunohistochemical techniques.
Forty Wistar rats were divided in 5 groups: 
Group 1: Control group (n=8): They did not receive anything.
Group 2: DMSO group (n=8): %10 DMSO injected intraperitoneally (i.p.) once a day for 10 days.
Group 3: 2- APB group (n=8): 2 mg/kg 2-APB dissolved in %10 DMSO injected intraperitoneally for 10 days.
Group 4: Gentamicin group (n=8): 100 mg/kg Gentamicin injected intramuscularly for 10 days. 
Group 5: Gentamicin+ 2-APB group (n=8):  100 mg/kg Gentamicin injected intramuscularly for 10 days. 30 minutes before gentamicin injection, 2 mg/kg 2- APB applied intraperitoneally. 
After sacrification, blood samples collected for biochemical investigation, kidney tissue samples collected for light and electron microscopic and immunohistochemical investigation.
Glomerular degeneration, tubular dilatation, vacuolization, desquamation of tubular cells and hyaline cast formation in luminal space and leukocyte infiltration were seen in kidneys of the rats in Gentamicin group under light microscopic examination. In electron microscopic observation; occasional glomerular basement membrane thickening, disorganization of microvillus of tubular cells, apical cytoplasmic blebbing, lipid accumulation, myelin figure like structure formation, an increase in the amount of lysosome, mitochondrial swelling and disorganization of cristae structure, apoptotic changes and widening of intercellular space were found. 
It was observed that Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-α), İnterleukin 6 (IL-6) and caspase 3 expressions were increased in kidney tissues of gentamicin group. It was remarkable that there was an increasing in BUN and creatinine levels which are used for evaluating kidney functions. Also it was determined that there were an increase in MDA levels as an indicator of lipid peroxidation and decrease in levels of SOD which is an antioxidant. Even though degeneration still continues in Gentamicin+2ABP treatment group, it was observed that the severity and the area it occupied decreased and the glomerular and tubule structures were generally preserved. In Gentamicin+ 2-APB treatment group TNF-α, IL-6, caspase 3 immunoreactivity and BUN, creatinin, MDA levels reduced and SOD levels increased markedly when compared with Gentamicin group.
In conclusion, it has been considered that 2-APB can prevent Gentamicin mediated nephrotoxicity with its anti-oxidant, anti-apoptotic and anti-inflammatory effects.