Montelukast testiste iskemi-reperfüzyona bağlı oluşan hasarı iNOS ekspresyonunu baskılayarak önlemektedir

Montelukast prevents testes against ischemia-reperfusion injury through suppression of iNOS expression

MESRUR SELÇUK SILAY,Hale TOKLU,Ayşim ÖZAĞARI,Mustafa AYDIN,Şermin TETİK,Göksel ŞENER,Cengiz MİROĞLU,Muammer KENDİRCİ

Abstract

Objective: To elucidate the mechanism of a possible protective effect of montelukast against testicular ischemia/reperfusion (I/R) injury. Material and methods: Fifty-one adult male Wistar-Albino rats were randomly assigned into 6 groups; sham + saline (S), sham + montelukast (M), I/R + S, I/R + S 30, I/R + M and I/R + M 30. Saline or monte - lukast (10 mg/kg) was intraperitoneally administered 30 minutes prior to (S 30, M 30) and during detorsion (I/R + S, I/R + M) in the I/R groups. The I/R groups underwent 2 hours of ischemia followed by 4 hours (early-term) of reperfusion in unilateral testes. Half of the rats underwent 24 hours (late-term) of reperfusion to investigate long-term effects. Testicular tissue samples were examined for biochemical and histopathological parameters. Germ cell apoptosis was evaluated using apoptosis-activating factor 1 (Apaf-1). Inducible nitric oxide synthase (iNOS) activity was analyzed in late-term reperfusion groups. Spermatogenic functions were assessed for each testis based on the Johnsen criteria. Results: Unilateral I/R caused a signifcant increase in serum TNF-α levels in the early-term group compared to the sham groups. Malondialdehyde levels and myeloperoxidase activity were found to be elevated in the I/R groups and accompanied with a signifcant decrease in glutathione levels when compared to the sham groups. I/R signifcantly increased iNOS activity and germ cell apoptosis compared to the sham groups. Montelukast treatment signifcantly reversed all of these parameters and achieved comparable results with the sham groups. Finally, spermatogenic indices were similar for the bilateral testes between all groups. Conclusion: Montelukast exerts protective effects against testicular I/R injury by inhibiting neutrophil activity, reversing the oxidative stress markers, decreasing iNOS activity and attenuating apoptosis.

Özet

Amaç: Montelukast, sisteinil lökotrien-1 reseptörünü spesifk ve geri dönüşümlü olarak inhibe eden, selektif bir lökotrien D-4 reseptör antagonistidir. Çalışmamızda montelukastın iskemi-reperfüzyon (I/R) sonucu testiste oluşan oksidatif hasar üzerine olan etkilerini araştırmayı amaçladık. Gereç ve yöntemler: Sekiz haftalık 51 adet erişkin erkek Wistar-Albino sıçan randomize edilerek 6 gruba ayrıldı; sham + serum fzyolojik (SF), sham + montelukast (M), I/R + SF, I/R + SF 30, I/R + M ve I/R + M 30. I/R gruplarında SF veya montelukast, detorsiyondan 30 dakika önce (SF 30, M 30) veya detorsiyon esnasında (I/R + SF, I/R + M) 10 mg/kg intraperitoneal olarak verildi. Dokulardaki iNOS düzeyleri ve apopitoz dereceleri de immünhistokimyasal yöntemlerle belirlendi. Spermatojenik fonksiyonlar Johnsen kriterlerine göre değerlendirilerek her testis için ortalama skorlar hesaplandı. Elde edilen tüm ordinal, numerik ve nominal veriler, Mann-Whitney U, Dunn testi ve Kruskal Wallis testleriyle yerine göre karşılaştırıldı. Bulgular: Montelukast tedavisi verilmeyen I/R gruplarında, sham gruplarına kıyasla TNF-α düzeylerinin istatistiksel anlamlı olarak arttığı ve montelukast tedavisinin bu artışı anlamlı şekilde önleyerek sham gruplarına benzer düzeye getirdiği tespit edildi. Malondialdehit (MDA) ve miyeloperoksidaz (MPO) düzeylerinin, montelukast tedavisi verilmeyen I/R gruplarında sham gruplarına kıyasla anlamlı olarak yükseldiği saptanırken, bu parametrelerin montelukast tedavisiyle düşürüldüğü belirlendi (p<0,05). Ayrıca glutatyon (GSH) düzeylerinin, montelukast tedavisi verilmeyen I/R gruplarında sham gruplarına kıyasla anlamlı olarak düştüğü gözlenirken montelukast tedavisinin bu durumu önlediği saptandı (p<0,05). İmmünhistokimyasal olarak değerlendirilen iNOS ekspresyon skorlarının, I/R SF 30 grubunda sham gruplarına kıyasla anlamlı olarak arttığı izlenirken, montelukast tedavisinin bu değerleri sham gruplarına benzer düzeylere indirdiği belirlendi. İmmünhistokimyasal olarak değerlendirilen germ hücre apopitozunun bütün parametrelerinin, montelukast tedavisi verilmeyen I/R gruplarında sham gruplarına kıyasla anlamlı olarak yükseldiği saptanırken, montelukast tedavisinin istatistiksel anlamlı olarak apopitozu önlediği saptandı (p<0,05). Sonuç: Montelukast, testiste I/Rye bağlı olarak gelişen hasarı azaltmaktadır. Bu deneysel çalışmanın verileri, montelukast tedavisinin testis torsiyonunda kullanılabilirliğinin araştırılması gerektiğini ortaya koymaktadır.