Parsiyel mesane çıkım obstrüksiyonlu sıçanlarda inflamasyon ve oksidatif stres mekanizmaları
The mechanisms of inflammation and oxidative stress in rats with partial bladder outlet obstruction
Yazar: ECEM KAYA
Danışman: PROF. DR. SERPİL NEBİOĞLU
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Hipoksi = Hypoxia ; Mesane = Urinary bladder ; Mesane boynu obstrüksiyonu = Urinary bladder neck obstruction ; Mesane hastalıkları = Urinary bladder diseases ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Prostat hiperplazisi = Prostatic hyperplasia ; Sıçanlar = Rats ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Benign prostat hiperplazisi (BPH), prostat stromal hücrelerinin proliferasyonundan kaynaklanan prostat bezi büyümesi olarak tanımlanır. BPH, orta ve ileri yaşlardaki erkeklerde sıklıkla görülen önemli sağlık problemlerinden birisidir. BPH'lı hastalar, genellikle büyümüş bir prostatın neden olduğu üretradaki darlığa bağlı olarak gelişen çeşitli alt üriner sistem semptomları (AÜSS) ile kliniğe başvururlar.  BPH'tan kaynaklanan AÜSS, üretranın bağlanması ile oluşturulan parsiyel mesane çıkım obstrüksiyonu (PBOO) modeli kullanılarak deneysel olarak taklit edilebilmektedir. Bu çalışmada, BPH'dan kaynaklanan AÜSS'nin deneysel hayvan modeli olan PBOO'nun şiddet derecesine bağlı olarak mesane fonksiyonunda meydana gelen değişiklikler ile mesanedeki inflamasyon, oksidatif stres ve hipoksi mekanizmalarının ilk kez aydınlatılması amaçlanmıştır. Sprague-Dawley erkek sıçanlar (n=40), 1) Kontrol, 2) 3F kataterle şiddetli derecede PBOO, 3) 4F kataterle orta derecede PBOO, 4) 5F kataterle hafif derecede PBOO olmak üzere dört eşit gruba ayrılmıştır. PBOO'lu grupların 6 hafta süreyle üretraları bağlanmıştır. Bu çalışmada üretral darlığa bağlı olarak farklı şiddet derecesinde deneysel olarak oluşturulan PBOO grupları ile kontrol grubu arasındaki inflamasyon, oksidatif stres ve hipokside rol oynayan nükleer faktör kappa B (NF-κB), nükleer faktör E2 ilişkili faktör-2 (Nrf2), hipoksi indüklenebilir faktör (HIF) transkripsiyon faktörlerinin gen ve protein ekspresyon düzeyleri farkı sırasıyla eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) ve western blot yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. Aynı zamanda, organ banyosu deneyleri ile mesanenin kontraktilitesi ve ELISA yöntemi ile mesanedeki tümor nekrosis faktör alfa (TNF-α), malondialdehit (MDA) düzeyi ve serumdaki TNF-α ve interlökin (IL)-6 düzeyleri belirlenmiştir. 
Sonuç olarak, PBOO hayvan modelinde, mesane ağırlığında artış ile kontraktilite yanıtlarında azalma paralellik göstermiştir. Şiddetli obstrüksiyonlu PBOO-3F rat modelinde inflamasyonda rol oynayan NF-κB transkripsiyon faktörünün aktivitesi artma eğiliminde iken; tüm PBOO'lu gruplarda hipoksinin kontrole göre arttığı saptanmıştır. Oksidatif stres, şiddetli PBOO modelinde diğer PBOO'lu gruplara göre daha fazla artış göstermiştir. PBOO rat modelinde, mesanede rol oynayan inflamasyon, oksidatif stres ve hipoksi ile ilişkili mekanizmaların tanımlanması ve aydınlatılması, BPH/AÜSS için yeni tedavi stratejilerinin oluşumuna katkıda bulunulabilir.

Abstract:
Benign prostatic hyperplasia (BPH) is defined as a proliferation of prostatic stromal cells which results an enlarged prostate gland. BPH is one of the major health problems typically seen in middle-aged and elderly men. Patients with BPH, apply to the clinic with lower urinary tract symptoms (LUTS) which is associated with urethra obstruction caused by prostate growth. Partial bladder outlet obstruction (PBOO) created by binding of urethra in laboratory is used as an experimental animal model for LUTS linked BPH. This study is aimed to determine the relationship between bladder function and inflammation, oxidative stres and hypoxia mechanisms for the first time, depending on severity degree of PBOO, which is an experimental animal model for LUTS linked BPH. A total of 40 Sprague-Dawley male rats were divided into 4 groups equally: 1) Control, 2) 3F catheterized severe PBOO, 3) 4F catheterized normal severity PBOO, 4) 5F catheterized mild PBOO. PBOO groups were subjected by ligation of the urethra for 6 week. In this study, the difference of nuclear factor kappa B (NF-κB), Nuclear factor (erythroid-derived 2)-like 2 (Nrf2) and hypoxia inducible factor (HIF) transcription factors (which have role in inflammation, oxidative stres and hypoxia mechanisms) gen and protein expression levels was investigated by using real time-PCR (RT-PCR) and western blot between control and PBOO groups depending on urethral obstruction degree. Also, bladder contractility and the levels of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), malondialdehyde (MDA) in rat bladder and interleukin (IL)-6, TNF-α in rat serum was determined by tissue bath and ELISA. The results showed that the increase in bladder weight and the decrease in contractile responses have positive correlation in PBOO groups depending on uretral obstruction severity. While the activity of NF-κB, which have a role in inflammation, tended to increase in severe PBOO-3F rat model, hypoxia is significantly increased in all PBOO groups compared to control. The oxidative stress in severe PBOO-3F group increased when compared with other obstructed groups. The identification and clarification of mechanisms which have a role in inflammation, oxidative stress and hypoxia in the bladder of PBOO rat model could contribute to develop new treatment strategies.