Sıçanlarda lipopolisakkarit ile indüklenen septik akciğer hasarında siringik asit'in koruyucu etkilerinin HMGB1/TLR4/NF-κB ve Keap1/Nrf2/HO-1 yolakları aracılığıyla araştırılması
Investigation of protective effects of syringic acid in lipopolysaccharide-induced septic lung injury in rats via HMGB1/TLR4/NF-κB and Keap1/Nrf2/HO-1 pathways
Yazar: BURAK BATUHAN LAÇİN
Danışman: PROF. DR. DURSUNALİ ÇINAR
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Amaç: Gram-negatif bakterilerin dış zarının temel bir bileşeni olan Lipopolisakkarit (LPS), kan dolaşımına girer, şoka ve hatta sonuçta ölüme neden olabilecek inflamatuar reaksiyonları başlatır. LPS nin başta akciğer olmak üzere birçok doku ve organda hasara yol açtığı bilinmektedir. Çalışmamızda LPS ile oluşturulan akut akciğer hasarında, antioksidan, antiinflamatuar, nöroprotektif, hepatoprotektif, kardiyoprotektif, nefroprotektif ve anti-kanser özelliklere sahip olan siringik asitin  (SA) koruyucu rolünü araştırdık. Bu çalışma ile ilk kez LPS ile oluşturulan akut akciğer hasarında SA'nın etkinliği araştırılmıştır. 
Materyal ve Metot: Çalışmamızda toplam 60 adet Spraque-Dawley ırkı erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar 5 eşit gruba rastgele olarak dağıtıldı. Gruplar; Kontrol, SA80, LPS, SA40+LPS ve SA80+LPS olarak belirlendi. Deney 14 gün sürdü. Deney sonunda anestezi altında sıçanlarlardan akciğer dokuları alınarak tartıldı. Akciğer dokusunda proinflamatuar sitokinlerden; TNF-ɑ, IL-1β, IL-6, oksidatif stres parametrelerinden; MDA, SOD ve GPx aktiviteleri ELİSA yöntemiyle belirlendi. Apoptoz markırı olan Kaspaz-3 ve DNA hasarı belirteci olan 8-OHdG düzeyi immunfloresan yöntemiyle belirlendi. İnflamasyon ve oksidatif stres yolaklarıyla ilgili parametrelerden; HMGB1, TLR4, NF-B, Keap1, Nrf-2 ve HO-1 protein ekspresyon düzeyleri ise western blotlama yöntemiyle ölçüldü.
 Bulgular: Elde edilen sonuçlara göre LPS uygulanan grupta pulmoner ödem dolayısıyla akciğer ağırlıklarında artış saptandı. LPS uygulanan grupta akciğer parankim hasarının belirteçleri olan; TNF-α, IL-1β, IL-6 ve MDA seviyelerinin yüksek olduğu, SOD ve GPx aktivitelerinin ise düşük olduğunu belirlendi. Akciğer dokusunda LPS kaynaklı 8-OHdG ve Kaspaz-3 ekspresyon düzeyinin arttığı saptandı. Aynı zamanda sıçanlardan alınan akciğer doku örneklerinden histopatolojik incelemeler sonucu LPS nin akciğer hasarına neden olduğu görüldü.
Sonuç: Sonuç olarak SA'nın, HMGB1/TLR4/NF-B yolakları üzerinden etkili olarak proinflamatuar sirokinlerin üretimini önlediği ve böylece antiinflamatuar etkili olduğu veirlendi. Ayrıca Keap1/Nrf2/HO-1 yolağı aracılığıyla antioksidan etinliği ile oksidatif stresi baskıladığı, DNA hasarı ve apoptozisi önledi tespit edildi. 
Anahtar Kelimeler: Akciğer hasarı, inflamasyon, lipopolisakkarit, oksidatif stres, siringik asit

Abstract:
TAim: Lipopolysaccharide (LPS), a key component of the outer membrane of Gram-negative bacteria, enters the bloodstream and initiates inflammatory reactions that can cause shock and even death. LPS is known to cause damage in many tissues and organs, especially the lung. In our study, we investigated the protective role of syringic acid (SA), which has antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective, hepatoprotective, cardioprotective, nephroprotective and anti-cancer properties, in acute lung injury induced by LPS. In this study, the efficacy of SA in acute lung injury induced by LPS was investigated for the first time. 
Material and method: A total of 60 male Spraque-Dawley rats were used in our study. The rats were randomly distributed into 5 equal groups. The groups were determined as Control, SA80, LPS, SA40+LPS and SA80+LPS. The experiment lasted 14 days. At the end of the experiment, lung tissues were taken from the rats under anesthesia and weighed. Proinflammatory cytokines; TNF-ɑ, IL-1β, IL-6, oxidative stress parameters; MDA, SOD and GPx activities were determined by ELISA method. Caspase-3, an apoptosis marker, and 8-OHdG, a marker of DNA damage, were determined by immunofluorescence method. Protein expression levels of HMGB1, TLR4, NF-B, Keap1, Nrf-2 and HO-1, which are parameters related to inflammation and oxidative stress pathways, were measured by western blotting method.
Results: According to the results obtained, an increase in lung weights due to pulmonary edema was detected in the LPS-treated group. TNF-α, IL-1β, IL-6 and MDA levels, which are markers of lung parenchymal damage, were found to be high, while SOD and GPx activities were found to be low in the LPS-treated group. LPS-induced 8-OHdG and Caspase-3 expression levels were found to be increased in lung tissue. At the same time, histopathologic examinations of lung tissue samples from rats showed that LPS caused lung damage.
Conclusion: As a result, SA was found to prevent the production of proinflammatory cytokines via HMGB1/TLR4/NF-B pathways and thus to be anti-inflammatory. It was also found that SA suppressed oxidative stress and prevented DNA damage and apoptosis by its antioxidant activity through Keap1/Nrf2/HO-1 pathway.
Key Words: Lung damage, inflammation, lipopolysaccharide, syringic acid, oxidative stress.