Protective effect of cysteinyl leukotriene receptor antagonist montelukast in bleomycin-induced pulmonary fibrosis

Bleomisin ile indüklenmiş pulmoner fibroziste sistenil lökotrien reseptör antagonisti montelukastın koruyucu etkisi

Tunç LAÇİN, Emine BOZKURTLAR, Göksel ŞENER, Berrin CEYHAN, Şehnaz OLGUN YILDIZELİ, Çiğdem ÇELİKEL, Özer ŞEHİRLİ, Nurhayat TOPALOĞLU

Abstract

Background: This study aims to investigate the early- and late-termeffects of pharmacological inhibition of cysteinyl leukotriene activityby using montelukast in bleomycin-induced inflammatory and oxidativelung injury in an animal model.Methods: The study included 48 male Wistar albino rats (weighing 250 gto 300 g). Rats were administered intratracheal bleomycin or saline andassigned into groups to receive montelukast or saline. Bronchoalveolarlavage fluid and lung tissue samples were collected four and 15 daysafter bleomycin administration.Results: Bleomycin resulted in significant increases in tumor necrosisfactor-alpha levels (4.0±1.4 pg/mL in controls vs. 44.1±14.5 pg/mLin early-term vs. 30.3±5.7 pg/mL in late-term, p<0.001 and p<0.001,respectively), transforming growth factor beta 1 levels (28.6±6.6 pg/mLvs. 82.3±14.1 pg/mL in early-term vs. 60.1±2.9 pg/mL in late-term,p<0.001 and p<0.001, respectively), and fibrosis score (1.85±0.89in early-term vs. 5.60±1.14 in late-term, p<0.001 and p<0.01,respectively). In bleomycin exposed rats, collagen content increasedonly in the late-term (15.3±3.0 μg/mg in controls vs. 29.6±9.1 μg/mgin late-term, p<0.001). Montelukast treatment reversed all thesebiochemical indices as well as histopathological alterations inducedby bleomycin.Conclusion: Montelukast attenuates bleomycin-induced inflammatoryand oxidative lung injury and prevents lung collagen deposition andfibrotic response. Thus, cysteinyl leukotriene receptor antagonistsmight be regarded as new therapeutic agents for idiopathic pulmonaryfibrosis

Özet

Amaç: Bu çalışmada bir hayvan modelinde bleomisin ile indüklenmiş enflamatuvar ve oksidatif akciğer hasarında montelukast kullanılarak sistenil lökotrien aktivitesinin farmakolojik inhibisyonunun erken ve geç dönem etkileri araştırıldı. Çalışma planı: Çalışmaya 48 erkek Wistar albino sıçan (ağırlık 250 g-300 g) dahil edildi. Sıçanlara intratrakeal bleomisin veya serum fizyolojik uygulandı ve sıçanlar montelukast veya serum fizyolojik alacak şekilde gruplara ayrıldı. Bleomisin uygulamasından dört ve 15 gün sonra bronkoalveolar lavaj sıvısı ve akciğer doku örnekleri alındı. Bulgular: Bleomisin tümör nekroz faktör-alfa düzeylerinde (kontrollerde 4.0±1.4 pg/mL’ye karşı erken dönemde 44.1±14.5 pg/mL, geç dönemde 30.3±5.7 pg/mL, sırasıyla, p<0.001 ve p<0.001), transforme edici büyüme faktörü-beta 1 düzeylerinde (28.6±6.6 pg/mL’ye karşı erken dönemde 82.3±14.1 pg/mL, geç dönemde 60.1±2.9 pg/mL, sırasıyla, p<0.001 ve p<0.001) ve fibrozis skorunda (erken dönemde 1.85±0.89’a karşı geç dönemde 5.60±1.14, sırasıyla, p<0.001 ve p<0.01) anlamlı artışlara yol açtı. Bleomisine maruz kalan sıçanlarda kolajen içeriği sadece geç dönemde arttı (kontrollerde 15.3±3.0 μg/mg’a karşı geç dönemde 29.6±9.1 μg/mg, p<0.001]. Montelukast tedavisi tüm bu biyokimyasal işaretlerle beraber bleomisinin indüklediği histopatolojik alterasyonları tersine çevirdi. Sonuç: Montelukast, bleomisin ile indüklenmiş enflamatuvar ve oksidatif akciğer hasarını hafifletmekte ve kolajen depolanmasını ve fibrotik yanıtı azaltmaktadır. Dolayısıyla, sistenil lökotrien reseptör antagonistleri idyopatik pulmoner fibrozis için yeni teröpatik ajanlar olarak dikkate alınabilir.Çiğdem Çelikel5, Berrin Ceyhan2