BALB-C farelerinde deneysel sepsiste E vitaminin glutatyon peroksidaz-4 ve oksidatif stres üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of vitamin E on glutathione peroxidase-4 and oxidative stress in experimental sepsis in BALB-C mice
Yazar: NEZAHAT GÜNER AKTÜRK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ FAHRİ PEHLİVAN
Harran Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Fareler = Mice ; Ferroptoz = Ferroptosis ; Glütatyon peroksidaz = Glutathione peroxidase ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Oksidanlar = Oxidants ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sepsis = Sepsis ; Vitamin E = Vitamin E

Özet:
Giriş ve Amaç: Sepsis; vücudun enfeksiyona karşı verdiği kontrolsüz immun yanıt sonucu oluşan ve hayatı tehdit eden bir organ disfonksiyonudur. Güncel tedavilerdeki ilerlemelere rağmen hala yoğun bakım ünitelerindeki en yaygın ölüm nedenidir. Sepsis mortalite ve morbiditesini azaltmak amacıyla yeni tedavi modalitelerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Bir antioksidan olan E vitamini; organizmadaki serbest oksijen radikallerini temizleyerek oksidatif hasarı azaltmaktadır. E vitamininin endojen bir metaboliti olan alfa-tokoferol hidrokinonun, güçlü bir ferroptoz inhibitörü olduğu bilinmektedir. Çalışmamızda sepsis için spesifik olarak E vitamini tedavisinin yararları ile GPx-4 ve oksidatif stres üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Harran Üniversitesi Hayvan Deneyleri Etik Kurulu'nun 01-14 sayılı onay kararı alındıktan sonra, Harran Üniversitesi Laboratuar Hayvanları Uygulama ve Araştırma Merkezin'de, ortalama ağırlıkları 18-22 gram olan 32 adet 12 haftalık Balb-C cinsi erkek fare randomize olarak eşit sayıda (n = 8) 4 gruba ayrıldı. İlk grup kontrol grubu (Grup K), 2.grup 15 mg/kg intraperitoneal E. coli lipopolisakkariti uygulanan sepsis grubu (Grup S), 3.grup tek doz 100mg/kg intraperitoneal E vitamini uygulanan grup (Grup E) ve 4.grup tek doz 100mg/kg intraperitoneal E vitamini ardından intraperitoneal 15 mg/kg E. coli lipopolisakkariti uygulanan grup (Grup ES) olarak belirlendi. Fareler, sepsis evresinde gelişen inflamatuar yanıtı incelemek amacıyla sepsis prosedüründen 15-18 saat sonra sakrifiye edildi. Ferroptozis, GPx-4, antioksidan düzeyi ölçümü için kan numuneleri ve histopatolojik inceleme için akciğer, karaciğer, böbrek dokusu örnekleri alındı.
Bulgular: Çalışmamızda; gruplara göre farelerin GPx-4, TAS, TOS ve OSİ değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptanmıştır (p<0,001). Farklılığı belirlemek amacıyla yapılan ikili karşılaştırma sonuçlarına göre; grup ES farelerinin GPx-4 ve TAS değerleri, grup S farelerine göre anlamlı derecede yüksek saptanmıştır (p<0,001). TOS ve OSİ düzeyi ise grup ES farelerinde, grup S
farelerine göre anlamlı derecede düşük saptanmıştır (p<0,001). Ayrıca K grubu farelerin OSI değeri de S grubu farelere göre anlamlı düzeyde düşük saptanmıştır (p<0,001).
Sonuç: Çalışmamızın sonucunda; E vitamininin GPx-4 aktivitesini artırarak ferroptozisi inhibe ettiği ve sepsiste anti-inflamatuar etki gösterdiği görülmüştür. Sepsis beklentisi olan hastalarda spesifik E vitaminin erken dönemde profilaktik olarak kullanılmasının, sepsis patogenezinde önemli olan oksidatif hasarı azaltabileceğini öngörmekteyiz.
Anahtar Kelimeler: E vitamini, Ferroptozis, GPx4, Lippolisakkarit, Oksidatif Stres İndeksi (OSİ), Sepsis, Total Antioksidan Seviye (TAS), Total Oksidan Seviye (TOS)

Abstract:
Introduction and Purpose: Sepsis; It is a life-threatening organ dysfunction that occurs as a result of the body's uncontrolled immune response to infection. Despite advances in current treatments, it is still the most common cause of death in intensive care units. In order to reduce the mortality and morbidity of sepsis, new treatment modalities need to be developed. Vitamin E, an antioxidant; It reduces oxidative damage by scavenging free oxygen radicals in the organism. Alpha-tocopherol hydroquinone, an endogenous metabolite of vitamin E, is known to be a potent ferroptosis inhibitor. In our study, we aimed to investigate the benefits of vitamin E treatment specifically for sepsis and its effects on GPx-4 and oxidative stress.
Method: After the approval decision numbered 01-14 of the Harran University Animal Experiments Ethics Committee, 32 12-week-old Balb-C male mice with an average weight of 18-22 grams were randomly assigned to the Harran University Laboratory Animal Application and Research Center. numbers (n = 8) were divided into 4 groups. The first group was the control group (Group K), the second group was the sepsis group (Group S) administered 15 mg/kg intraperitoneal E. coli lipopolysaccharide, the third group was the group administered 100mg/kg intraperitoneal vitamin E as a single dose (Group E), and the fourth group. A single dose of 100mg/kg intraperitoneal vitamin E followed by 15mg/kg intraperitoneal E. coli lipopolysaccharide was administered (Group ES). Mice were sacrificed 15-18 hours after the sepsis procedure to examine the inflammatory response developed during the sepsis stage. Ferroptosis, GPx-4, blood samples were taken for antioxidant level measurement and lung, liver, kidney tissue samples were taken for histopathological examination
Results: In our study; A statistically significant difference was found between the GPx-4, TAS, TOS and OSI values of the mice according to the groups (p<0.001). According to the results of the pairwise comparison made to determine the difference; GPx-4 and TAS values of group ES mice were
found to be significantly higher than those of group S mice (p<0.001). TOS and OSI levels were found to be significantly lower in group ES mice compared to group S mice (p<0.001). In addition, the OSI value of the K group mice was also found to be significantly lower than the S group mice (p<0.001).
Conclusion: As a result of our study; It has been observed that vitamin E inhibits ferroptosis by increasing GPx-4 activity and has an anti-inflammatory effect in sepsis. We predict that the early prophylactic use of specific vitamin E in patients with expectation of sepsis may reduce the oxidative damage that is important in the pathogenesis of sepsis.
Keywords: Vitamin E, Ferroptosis, GPx4, Lippolysaccharide, Oxidative Stress Index (OSI), Sepsis, Total Antioxidant Level (TAS), Total Oxidant Level (TOS)