Farelerde dekstran sülfat ile oluşturulan böbrek hasarında sodyum fenilbütiratın etkileri
Effects of sodium phenylbutyrate on dextran sulfate-induced kidney damage in mice
Yazar: RANA NUR AYTUN
Danışman: PROF. DR. BAHRİYE PELİN ARDA
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Dekstran sülfat sodyum (DSS) su ve tuz çözeltilerinde kolaylıkla çözünebilen sentetik sülfatlanmış bir polisakkarittir. DSS'nin deney hayvanlarına oral yolla uygulanmasının böbrek hasarına neden olduğu çeşitli çalışmalar ile gösterilmiştir. Histon deasetilaz inhibitörleri (HDACi) histon deasetilazları (HDAC) inhibe edebilen birleşiklerdir ve histon proteinleri dışında, apoptoz, DNA tamiri, mitotik bölünme, redoks döngüsü, hücre döngüsünün ilerlemesi ve anjiyogenez ile ilişkili olduğu bilinen histon olmayan proteinler üzerinde de etkilere sahiptirler. Bir aromatik yağ asidi tuzu olan sodyum fenilbütirat (PBA), HDAC I ve IIA sınıflarını inhibe eden bir HDACi'dir. 
Bu çalışmadaki amacımız farelerde DSS uygulaması sonucu oluşan böbrek hasarında PBA'nın böbrek morfolojisi, oksidatif stres, inflamatuvar aracılar ve COX-2 seviyeleri üzerindeki etkisini ortaya çıkartmak ve bu etkileri inceleyerek HDACi'lerin böbrek hasarı üzerindeki olası rollerini aydınlatabilmektir. 
Çalışmamızda kullanılan 32 adet erkek C57BL/6 fareler dört gruba ayrıldı. I. grup kontrol hayvanlardan, II. grup 7 gün boyunca intraperitoneal yolla günde bir kez 150 mg/kg PBA enjeksiyonu yapılan hayvanlardan, III. grup 5 gün boyunca oral olarak %3 DSS verilen farelerden, IV. grup hem PBA enjeksiyonu yapılan hem de DSS verilen farelerden oluşturuldu. 
DSS ile oluşan böbrek hasarı üzerinde PBA'nın etkileri mikroskobik incelemelerle analiz edildi. PBA'nın böbrek dokusunda lökosit infiltrasyon belirteci olan miyeloperoksidaz (MPO) ve doku hasar belirteci olan laktat dehidrogenaz (LDH) aktiviteleri, antioksidan sistem parametrelerinden glutatyon (GSH) seviyesi, katalaz (CAT) aktivitesi ve oksidatif stres göstergesi olan lipid peroksidasyon (MDA) düzeyi üzerindeki etkisi spektrofotometrik olarak tespit edildi. Böbrek dokusunda siklooksijenaz-2 (COX-2) seviyesi ile pro-inflamatuvar sitokinlerden tümör nekroz faktör-α (TNF-α) ve interferon-γ (IFN-γ) ekspresyonları western blot yöntemi ile belirlendi.
Dekstran sülfat sodyum uygulaması farelerin böbrek dokularında dejeneratif hasara, MPO, LDH, MDA, COX-2, TNF-α ve IFN-γ seviyelerinde artışa; GSH seviyelerinde ve CAT aktivitesinde ise azalmaya neden olmuştur. PBA enjeksiyonu MPO, LDH, MDA, TNF-α, IFN-γ ve COX-2 seviyelerinde azalmaya; GSH seviyesinde ve CAT aktivitesinde artışa yol açarak DSS'nin neden olduğu böbrek hasarını önlemiştir. Sonuç olarak bu çalışma, farelerde oral yolla uygulanan DSS'nin neden olduğu böbrek hasarında, histon deasetilaz inhibitörü olan PBA'nın anti-inflamatuvar, anti-oksidan ve koruyucu etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Çalışmamızdan elde edilen sonuçların, PBA'nın böbrek hasarı üzerinde profilaktik ve terapötik etkili bir ajan olarak değerlendirilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Dextran sulfate sodium (DSS) is a synthetic sulfated polysaccharide that is easily soluble in aqueous and saline solutions. Oral administration of DSS to mice has been found to cause kidney damage in various studies. Histone deacetylase inhibitors (HDACi) are compounds that can inhibit histone deacetylases (HDAC) and have effects on histone proteins as well as non-histone proteins known to be associated with apoptosis, DNA repair, mitotic division, redox cycling, cell cycle progression and angiogenesis. Sodium phenylbutyrate (PBA), an aromatic fatty acid salt, is an HDACi that inhibits HDAC classes I and IIA. 
The aim of this study was to investigate the effects of PBA on renal morphology, oxidative stress, inflammatory mediators, and COX-2 levels in DSS-induced kidney damage in mice and to illuminate the possible roles of HDACi on kidney damage.
The 32 male C57BL/6 mice used in our study were divided into four groups. The first group consisted of control animals, the second group consisted of mice injected intraperitoneally with 150 mg/kg PBA once a day for 7 days, and the third group consisted of mice given 3% DSS orally for 5 days, Group IV was composed of both PBA-injected and DSS-treated mice. 
The effects of PBA on DSS-induced kidney damage were analyzed by microscopic examinations. The effects of PBA on myeloperoxidase (MPO), a marker of leukocyte infiltration, and lactate dehydrogenase (LDH) activity, a marker of tissue damage, glutathione (GSH) level, catalase (CAT) activity and lipid peroxidation (MDA) level, an indicator of oxidative stress, were determined spectrophotometrically. The level of cyclooxygenase-2 (COX-2) and the expression of pro-inflammatory cytokines tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interferon-γ (IFN-γ) in kidney tissue were determined by western blotting.
Dextran sulfate sodium administration caused degenerative damage, increased the levels of MPO, LDH, MDA, COX-2, TNF-α and IFN-γ, and decreased the GSH level and CAT activity in the kidney tissues of mice. PBA injection prevented DSS-induced kidney damage by decreasing MPO, LDH, MDA, TNF-α, IFN-γ and COX-2 levels and increasing GSH levels and CAT activity.
In conclusion, this study showed that PBA, a histone deacetylase inhibitor, has anti-inflammatory, antioxidant and protective effects on kidney damage caused by orally administered DSS in mice.  It is thought that the results gained from our study will contribute to the evaluation of PBA and other histone deacetylase inhibitors as prophylactic and therapeutic agents on kidney damage.