Sıçanlarda izoproterenol ile oluşturulan kardiyotoksisitede koenzim q10'un etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of coenzyme q10 on isoproterenol-induced cardiotoxicity in rats
Yazar: SİNEM İNAL
Danışman: DOÇ. DR. YONCA BETİL KABAK
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veterinerlik Patolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: Koenzimler = Coenzymes ; Kök hücreler = Stem cells ; Sıçanlar = Rats ; Telosit = Telocyte ; Toksisite = Toxicity ; İzoproterenol = Isoproterenol

Özet:
Çalışmanın amacı, koenzim Q10'un (CoQ10) sıçanlarda izoproterenol (IP) ile indüklenen kardiyotoksisitede kardiyomiyositler, telositler ve gelişmesi muhtemel kök hücreler üzerine koruyucu etkilerinin belirlenmesidir.
Çalışmada 60 adet Sprague Dawley sıçan kullanıldı. Her grupta 10'ar adet olmak üzere toplam 6 grup oluşturuldu. Grup I: Kontrol, Grup II: Serum fizyolojik (SF) uygulanan kontrol grubu, Grup III: Yağ uygulanan kontrol grubu, Grup IV: IP grubu, Grup V: CoQ10 grubu, Grup VI: IP+CoQ10 grubu olarak sınıflandırıldı. IP, SF içerisinde çözdürülerek 85 mg/kg dozda intraperitoneal yolla çalışmanın 8. ve 9. günlerinde 2 doz uygulanırken, CoQ10 zeytinyağı içerisinde çözdürülüp deney süresince 20 mg/kg dozda oral gavaj ile uygulandı. Deney sonunda alınan kalp dokusu örnekleri değerlendirildi. Kalpteki proliferasyon ve mitozun değerlendirilmesi amacıyla PCNA ve Histon H3 antikorları kullanıldı. Progenitör hücreler ile telositlerin varlığı da c-Kit, CD34, CD45 ve vimentin antikorlarıyla ortaya kondu. PCR ve western blot yöntemleriyle de protein ve gen ekspresyonları belirlendi.
CoQ10 uygulamasının kalpte izoproterenol'ün neden olduğu dejenerasyon, nekroz, yangısal infiltrasyon, fibrozis bulgularını azalttığı görüldü. Kalp hasarının onarım sürecinde, kalpte postmitotik olduğu bilinen kardiyomiyositlerde, PCNA ve Histon H3 gibi hücre siklusu aktivatörlerinin uyarılmasının rol oynadığı belirlendi. Kök hücrelerin erişkin kalbinde oldukça sınırlı sayıda bulunmasına rağmen, c-Kit ve CD34 kök hücrelerinin CoQ10'un pozitif etkisiyle arttığı ortaya kondu (P<0,05). Özellikle kalpte rejenerasyonda önemli etkileri olan telositlerin varlığı CD34-c-Kit, CD34-Vimentin ikili immunohistokimyasal boyamalarla görüntülendi.
CoQ10'un, izoproterenol'ün indüklediği kardiyotoksisite sonucu oluşan kardiyak lezyonları hafiflettiği, kalpte intersitisyel hücreler ile çok sınırlı sayıda kardiyomiyositte hücre siklusu aktivitörlerini uyardığı, kalpteki progenitör hücrelerin sınırlı sayıda da olsa artışına etkisi olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to determine the protective effects of Coenzyme Q10 (CoQ10) on cardiomyocytes, telocytes, and stem cells with developing potential in isoproterenol (IP) induced cardiotoxicity in rats.
Sixty Sprague-Dawley rats were used in the study.  Rats were separated into 6 groups (N=10). Group I: Control, Group II: Saline control, Group III: Oil control, Group IV: IP, Group V: CoQ10, Group VI: IP and CoQ10. Isoproteronol dissolved in saline and administered intraperitoneally at 85mg/kg dosage twice at the 8th and 9th days; CoQ10 dissolved in olive oil and administered by oral gavage at 20 mg/kg daily. Heart tissue samples collected at the end of the study and evaluated. Histon H3 and PCNA antibodies were used to evaluate the proliferation and mitosis in the heart. The presence progenitor cells and telocytes were determined using c-Kit, CD34, CD45, and vimentin antibodies. Western blot and PCR assays were used to evaluate protein and gene expressions.
CoQ10 reduced the degeneration, necrosis, inflammatory infiltration and fibrosis induced by isoproterenol on the heart. The stimulation of cell cycle activators, like Histon H3 and PCNA, was determined to play a role during cardiac injury repair in the cardiomyocytes that were known to be postmitotic. Although stem cells are scarcely found in the adult heart, an increase was found in the c-Kit and CD34 stem cells with the positive effect of CoQ10 (P<0,05). The presence of telocytes, which play an important role in cardiac regeneration, visualised using double CD34-c-Kit and CD34-vimentin immunofluorescent staining.
The results indicate that CoQ10 ameliorate cardiac lesions caused by isoproterenol, induced the limited number of cell cycle activators in cardiomyocytes and interstitial cells and has a positive effect on the increase of progenitor cells in the heart.