Siklosporin-a ile indüklenen karaciğer apoptozuna karşı omega-3 yağ asitleri ve susam yağının koruyucu etkileri

The protective effects of omega-3 fatty acids and sesame oil on cyclosporine-a ınduced liver apoptosis

AZİZE YASEMİN GÖKSU EROL,AZİZ BÜLBÜL,GÜLCAN AVCI,MEHMET ÖZDEMİR,ÖZLEM ÖZDEN AKKAYA

Abstract

Objective: Cyclosporine A (CsA) is the most effective and widely used immunosuppressant in solid organ transplantation and autoimmune diseases. Despite its benefits, the clinical use of CsA is limited by its nephrotoxic and hepatotoxic properties. Omega-3 fatty acids (O-3) comprise a family of unsaturated fatty acids that consist of α-linolenic acid, eicosapentaenoic acid (EPA), and docosahexaenoic acid (DHA) which has antioxidant proper- ties. On the other hand, sesame oil (SO) contains many constituents, including a variety of antioxidant vitamins, glycerol esters of different fatty acids, and sesamol, which was recently reported to be a potent antioxidant, etc. In our study, we aimed to investigate the potential protective effects of O-3 and SO against CsA-induced liver apoptosis in rats. Methods: Seven groups of 7 rats/group were treated with saline/drugs for 15 days. In group 1, only saline was given orally (Po). In group 2, subcutane- ous (s.c.) CsA was administered (15 mg/kg/day). In group 3, CsA (15 mg/kg/day; sc) and SO (1 ml/kg, Po) were given. In group 4, CsA (15 mg/kg/day; sc) and O-3 (100 mg/kg; Po) were given orally. In group 5, CsA (15 mg/kg/day; sc) and SO (1 ml/kg; Po) and O-3 (100 mg/kg; Po) were given synchronously. In group 6, only SO (1 ml/kg; Po) and in group 7 only O-3 (100 mg/kg, Po) were given. 24 h after the last treatments animals were sacrificed and livers were extracted. Apoptotic cells in liver tissues were counted using the TUNEL method. Results: In the group treated with CsA (Group 2), the number of apoptotic hepatocytes was significantly higher than the control group (Group 1) (p<0.001). Groups treated with SO (Group 3) or O-3 (Group 4) or both (Group 5) in addition to CsA have a reduced apoptotic cell count compared to CsA-treated group, but still significantly higher than the control group (p<0.001 for all 3 groups). Furthermore, the apoptotic cell count in the groups treated with SO-alone and O-3-alone were as low as in the control group. Conclusion: We indicated for the first time that O-3 and SO treatment has a protective effect against apoptosis induced by CsA in rats. Moreover, our study also revealed that SO and O-3 do not show any pro-apoptotic effects on the liver. The mechanisms underlying hepatoprotection of SO and O-3 may be related to both their free radical scavenging properties and indirect effects as a regulator of antioxidative systems. Thus, SO and O-3 can be candidates as good chemoprotectants.

Özet

Amaç: Siklosporin A (CsA), solid organ transplantasyonunda ve otoimmün hastalıklarda en etkili ve sıklıkla kullanılan bir immünsüpresandır. Faydala- rına rağmen klinik kullanımını sınırlayan nefrotoksik ve hapatotoksik özellikleri bulunmaktadır. Omega 3 yağ asitleri (O-3), anti-oksidan özellikleri olan α-linolenik acid, eikozapentaenoik acid (EPA) ve dokozaheksaenoik acid (DHA)yı içeren doymamış yağ asitlerinin bir ailesini içine alır. Diğer taraftan, susam yağı (SO) birçok içeriğe sahiptir; birçok antioksidan vitaminler, farklı yağ asitlerinin gliserol esteri ve yakın zamanda potent bir antioksidan oldu- ğu bildirilen sesamol gibi. Biz de çalışmamızda, O-3 ve SOnun sıçan karaciğerinde CsA ile indüklenen apoptoza karşı potansiyel koruyucu etkilerini araştırdık. Yöntemler: Herbir grupta 7 hayvan olmak üzere 7 grup sıçana 15 gün boyunca salin/ilaç uygulaması yapıldı. Grup 1e sadece salin oral yoldan (Po) verildi. Grup 2ye subkutan (sk) CsA uygulandı (15 mg/kg/gün). Grup 3e CsA (15 mg/kg/gün; sk) ve SO (1 ml/kg, Po) verildi. Grup 4te CsA (15 mg/kg/ gün; sk) ve O-3 (100 mg/kg; Po) verildi. Grup 5e ise, CsA (15 mg/kg/gün; sk), SO (1 ml/kg, Po) ve O-3 (100 mg/kg; Po) eş zamanlı olarak verildi. Grup 6ya sadece SO (1 ml/kg; Po) ve grup 7ye sadece O-3 (100 mg/kg, Po) verildi. Son uygulamalardan 24 saat sonra sıçanlar sakrifiye edilip, karaciğerleri çıkarıldı. Karaciğer kesitlerinde apoptotik hücreler TUNEL yöntemi ile sayıldı. Bulgular: CsA verilen grupta (Grup 2) apoptotik hepatosit sayısında kontrole (Grup1) kıyasla belirgin bir artış gözlendi (p<0.001). CsAya ek olarak, SO (Grup 3) yada O-3 (Grup 4) yada her ikisi birden (Grup 5) uygulanan gruplar, CsA uygulanan gruba göre daha düşük apoptotik hücre sayısına sahiplerdi, ancak bu sayılar kontrole göre hala yüksek değerlerde idi (p<0.001; her 3 grup için). Ayrıca, sadece SO (Grup 6) ve sadece O-3 ile (Grup 7) muamele edilen gruplarda apoptotik hücre sayısı kontrol grubundaki kadar düşük olarak saptandı. Sonuç: Susam yağı ve omega-3 uygulamasının sıçanlarda CsA ile indüklenen apoptoza karşı koruyucu etkisini ilk kez göstermiş olduk. Ayrıca çalışma- mız, SO ve O-3ün karaciğer üzerinde herhangi bir pro-apoptotik etki göstermediklerini ortaya çıkarmıştır. SO ve O-3ün karaciğer koruyuculuğunda altta yatan mekanizmalar, hem serbest radikal temizleyici özelliklerine hem de antioksidatif sistemlerin regülatörü olarak indirek etkilerine bağlanabilir. Böylece, SO ve O-3 iyi bir kemoprotektan adayı olabilirler.