Sıçan böbrek dokusunda deneysel iskemi/reperfüzyon hasarı sonrası speksin immünreaktivitesi üzerine BRL 37344'ün etkileri
Effects of BRL 37344 on spexin immunoreactivity after experimental ischemia/reperfusion injury in rat kidney tissue
Yazar: SERHAT HANÇER
Danışman: PROF. DR. DÜRRİN ÖZLEM DABAK
Fırat Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Amaç: Renal iskemir/eperfüzyon (İR) hasarı sonucunda gelişen akut böbrek 
yetmezliği, yüksek mortalite oranı nedeniyle önemli bir klinik sorundur. Bu bağlamda, 
böbrekte İR hasarını azaltmaya yönelik yeni tedavi stratejilerinin belirlenmesi büyük 
önem taşımaktadır. Speksin, böbrek dokusu dahil birçok organda koruyucu etkiler 
gösterebileceği öne sürülen yeni bir nöropeptittir ve oksidatif stres ile ilişkili 
hasarlarda potansiyel faydaları olabileceği bildirilmiştir. BRL 37344 ise β3-adrenerjik 
reseptör agonisti olarak, özellikle miyokardiyal İR hasarını azaltıcı etkileriyle 
tanınmakta ve böbrek üzerindeki etkileri açısından araştırılmaya değer bir ajan olarak 
öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, sıçan böbreğinde deneysel İR hasarı sonrası speksin 
immünreaktivitesi üzerine BRL 37344'ün etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. 
Gereç ve Yöntem: Çalışmada, 8-10 haftalık erişkin, Sprague Dawley cinsi 35 erkek 
sıçan kullanıldı. Sıçanlar rastgele beş gruba ayrıldı (n=7). Kontrol Grubu (Grup I) 
sıçanlara herhangi bir işlem uygulanmadı. SHAM Grubu (Grup II) sıçanlarda genel 
anestezi sonrası böbrek pedikülleri cerrahi olarak açığa çıkarıldı, ancak renal klemp 
uygulanmadı. BRL 37344 Grubu (Grup III) sıçanlara genel anestezi sonrası tek doz
intraperitoneal (i.p.) 5 mcg/kg BRL 37344 enjeksiyonu yapıldı, ardından böbrek 
pedikülleri cerrahi olarak açığa çıkarıldı, ancak klemp uygulanmadı. 
İskemi/Reperfüzyon (İR) Grubu (Grup IV) sıçanlarda genel anestezi sonrası 
bilateral renal arter ve ven, 30 dakika süreyle hemostaz klipsi ile klemplenerek iskemi 
oluşturuldu. İskemi sonrasında klipsler çıkarılarak 45 dakika süreyle reperfüzyon 
uygulandı. İR + BRL 37344 Grubu (Grup V) sıçanlara İR protokolüne ek olarak 
reperfüzyon öncesinde tek doz i.p. 5 mcg/kg BRL 37344 enjeksiyonu yapıldı.
Çalışmada total oksidatif stres (TOS), total antioksidan seviye (TAS), serum speksin 
düzeyleri ölçülerek biyokimyasal analizler yapıldı. Ayrıca, tüm gruplardan alınan 
böbrek dokularında ödem, konjesyon, tübüler dejenerasyon, hidropik dejenerasyon ve 
tübüler vakuolizasyon gibi histopatolojik bulgular değerlendirildi. Böbrek dokularında 
apoptoz belirteci olarak TUNEL boyaması uygulandı ve speksin immünreaktivitesi 
immünohistokimyasal boyamalarla değerlendirildi. Elde edilen veriler istatistiksel 
olarak karşılaştırıldı.
v
Bulgular: Biyokimyasal analizlerde, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında SHAM ve 
BRL gruplarında TAS ve TOS düzeylerinde anlamlı bir fark görülmezken, İR 
grubunda TOS düzeylerinin belirgin şekilde arttığı saptandı (p=0,001). Buna karşın, 
İR + BRL grubunda TOS düzeyleri İR grubuna kıyasla anlamlı bir şekilde azaldı 
(p=0,005). TAS düzeylerinde ise İR grubunda kontrol grubuna göre belirgin bir azalma 
izlendi (p=0,022). Ancak, İR + BRL grubunda TAS düzeylerinin İR grubuna kıyasla 
anlamlı bir şekilde arttığı görüldü (p=0,005).
Serum speksin düzeyleri açısından, kontrol grubuyla SHAM ve BRL grupları arasında 
istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmadı. İR grubunda serum speksin düzeyleri 
kontrol grubuna göre anlamlı şekilde azaldı (p=0,001). Ancak, İR + BRL grubunda 
speksin düzeyleri İR grubuna kıyasla anlamlı şekilde arttı (p=0,001)
Histopatolojik incelemelerde ödem, konjesyon, tübüler dejenerasyon ve tübüler 
vakuolizasyon gibi parametreler göz önünde bulundurularak yapılan skorlamanın 
istatistiksel açıdan değerlendirilmesi sonucunda kontrol grubuna kıyasla İR grubunda 
histopatolojik skorda anlamlı bir artış olduğu belirlendi (p=0,005). Ancak, İR + BRL 
grubunda bu bulgular İR grubuna kıyasla anlamlı düzeyde azalma gösterdi (p=0,035) 
TUNEL boyaması, İR grubunda apoptoz belirteci olan TUNEL pozitif hücre sayısının 
kontrol grubuna göre arttığını (p=0,001), ancak İR + BRL grubunda bu artışın anlamlı 
şekilde azaldığını gösterdi (p=0,008).
Sonuç: Bu çalışma, BRL 37344'ün iskemi-reperfüzyon (İR) hasarına bağlı gelişen 
böbrek hasarının tedavisinde önemli iyileştirici etkiler sağladığını göstermiştir. 
Çalışmamızda, BRL 37344'ün oksidatif stres düzeylerini azaltarak doku üzerindeki 
zararlı etkileri sınırladığı ve apoptozisi baskılayarak hücresel bütünlüğü koruduğu 
belirlenmiştir. Ayrıca, böbrek dokusunun korunmasına katkıda bulunan speksin 
immünreaktivitesini artırdığı gözlemlenmiştir.
Speksin, özellikle oksidatif stres ve inflamasyon ile ilişkilendirilen patolojik 
durumlarda doku koruyucu potansiyeliyle dikkat çeken bir nöropeptittir. Çalışmamız, 
İR hasarına bağlı speksin düzeylerindeki azalmanın BRL 37344 ile anlamlı şekilde 
arttığını göstermiştir. Bununla birlikte, BRL 37344'ün histopatolojik 
değerlendirmelerde ödem, tübüler dejenerasyon ve apoptoz gibi hasar göstergelerini 
vi
belirgin ölçüde azalttığı ve böbrek dokusunda iyileştirici etkiler sağladığı ortaya 
konmuştur.
Bu bulgular, BRL 37344'ün İR hasarına bağlı böbrek disfonksiyonu ve doku hasarının 
tedavisinde etkili bir ajan olarak kullanılabileceğini ve speksin immünreaktivitesi 
üzerindeki olumlu etkilerinin, bu tedavi mekanizmalarına katkıda bulunabileceğini 
göstermektedir. İleri çalışmalarda, BRL 37344'ün diğer organ sistemlerinde ve uzun 
vadeli etkilerdeki potansiyel faydaları da araştırılabilir.
Anahtar kelimeler: İskemi/reperfüzyon hasarı, BRL 37344, speksin, rat

Abstract:
Objective: Acute renal failure resulting from renal ischemia/reperfusion (IR) injury is 
an important clinical problem due to its high mortality rate. In this context, it is of great 
importance to identify new therapeutic strategies to reduce renal IR injury. Spexin is a 
novel neuropeptide that has been suggested to have protective effects in many organs, 
including renal tissue, and has been reported to have potential benefits in oxidative 
stress-related damage. BRL 37344, on the other hand, is known as a β3-adrenergic 
receptor agonist, especially for its effects on reducing myocardial IR damage, and 
stands out as an agent worth investigating for its effects on the kidney. In this study, 
we aimed to investigate the effects of BRL 37344 on spexin immunoreactivity after 
experimental IR injury in rat kidney.
Materials and Methods: In this study, 35 adult male Sprague Dawley rats aged 8-10 
weeks were used. The rats were randomly divided into five groups (n=7). Control 
Group (Group I) rats were not subjected to any treatment. In the SHAM Group 
(Group II) rats, the renal pedicles were surgically exposed after general anesthesia, but 
renal clamping was not performed. BRL 37344 Group (Group III) rats received a 
single intraperitoneal (i.p.) injection of 5 mcg/kg BRL 37344 after general anesthesia, 
followed by surgical exposure of the renal pedicles, but no clamp was applied. In 
Ischemia/Reperfusion (IR) Group (Group IV) rats, ischemia was induced by 
clamping the bilateral renal artery and vein with hemostasis clips for 30 minutes after 
general anesthesia. After ischemia, the clips were removed and reperfusion was 
performed for 45 minutes. IR + BRL 37344 Group (Group V) rats received a single 
i.p. dose before reperfusion in addition to the IR protocol. 5 mcg/kg BRL 37344 
injection before reperfusion.
Biochemical analyses were performed by measuring total oxidative stress (TOS), total 
antioxidant level (TAS) and serum spexin levels. In addition, histopathological 
findings such as edema, congestion, tubular degeneration, hydropic degeneration and 
tubular vacuolization were evaluated in kidney tissues from all groups. TUNEL 
staining was performed as a marker of apoptosis in renal tissues and immunoreactivity 
of the spexin was evaluated by immunohistochemical staining. The data obtained were 
compared statistically.
viii
Results: In biochemical analyses, no significant difference was observed in TAS and 
TOS levels in the SHAM and BRL groups compared to the control group, whereas 
TOS levels were significantly increased in the IR group (p=0.001). On the other hand, 
TOS levels decreased significantly in the IR + BRL group compared to the IR group 
(p=0.005). A significant decrease was observed in TAS levels in the IR group 
compared to the control group (p=0.022). However, TAS levels were significantly 
increased in the IR + BRL group compared to the IR group (p=0.005).
There was no statistically significant difference between the control group and the 
SHAM and BRL groups in terms of serum spexin levels. Serum spexin levels 
decreased significantly in the IR group compared to the control group (p=0.001). 
However, in the IR + BRL group, spexin levels increased significantly compared to 
the IR group (p=0.001).
As a result of the statistical evaluation of the scoring made by considering parameters 
such as edema, congestion, tubular degeneration and tubular vacuolization in 
histopathological examinations, it was determined that there was a significant increase 
in the histopathological score in the IR group compared to the control group (p=0.005). 
However, these findings were significantly decreased in the IR + BRL group compared 
to the IR group (p=0.035). TUNEL staining showed that the number of TUNEL 
positive cells, a marker of apoptosis, increased in the IR group compared to the control 
group (p=0.001), but this increase was significantly decreased in the IR + BRL group 
(p=0.008).
In terms of spectin immunoreactivity, a significant decrease was observed in the IR 
group compared to the control group (p=0.003). In contrast, immunoreactivity was 
significantly increased in the IR + BRL group compared to the IR group (p=0.004). 
Spexin immunoreactivity in the SHAM (p=0.623) and BRL (p=0.960) groups was 
similar to the Control group.
Conclusion: This study demonstrated that BRL 37344 provides significant 
ameliorative effects in the treatment of ischemia-reperfusion (IR)-induced kidney 
injury. In our study, BRL 37344 was found to limit the harmful effects on tissue by 
reducing oxidative stress levels and preserve cellular integrity by suppressing 
ix
apoptosis. It was also observed to increase spexin immunoreactivity, which contributes 
to the protection of kidney tissue.
Spexin is a neuropeptide that attracts attention with its tissue protective potential, 
especially in pathological conditions associated with oxidative stress and 
inflammation. Our study showed that the decrease in spexin levels due to IR injury 
was significantly increased by BRL 37344. In addition, histopathological evaluations 
revealed that BRL 37344 significantly decreased damage indicators such as edema, 
tubular degeneration and apoptosis and provided healing effects in kidney tissue.
These findings suggest that BRL 37344 can be used as an effective agent in the 
treatment of IR-induced renal dysfunction and tissue damage, and that the positive 
effects on the immunoreactivity of the spectin may contribute to these therapeutic 
mechanisms. Further studies may also investigate the potential benefits of BRL 37344 
in other organ systems and long-term effects.
Keywords: Ischemia/reperfusion injury, BRL 37344, spexin, rat