The relationship of bone metabolism with nitric oxide and cytokines in chronic alcoholism

Kronik alkolizmde kemik metabolizmasının nitrik oksit ve sitokinlerle ilişkisi

Abstract

We wanted investigate the effect of alcohol on bone metabolism and the relationship with interleukin 1ß (1L-1ß), interleukin 6 (IL-6), tumor necrosis factor aTNFa) and nitric oxide (NO). The rats divided into two groups. While the first group was administered alcohol the second group was given alcohol six weeks after overectomy. The alcohol was administered orally in their drinking water. To create a chronic alcoholism in the first week 5%, the second week 10%, the third week 15% and till the end of four months 20% alcohol was given to the rats. After 4 months of alcohol administration NG-nitro-L.arginine methyl ester (L-NAME) which is a NOS inhibitor was given along with alcohol to the animals in the first group. In the first group alcohol increased both NO and cytokin levels. While the bone alkaline phosphatase (B-ALP) decreased there was no change in total alkaline phosphatase (ALP). As the level of calcium (Ca) decreased the levels of inorganic phosphate (P) and parathyroid hormone (PTH) did not change. In the same animals that we administered alcohol and L-NAME together we observed additional increases in IL-6 and TNFa levels except IL-1ß. The levels of ALP, B-ALP, Ca and P increased while PTH level decreased. In the overectomized rats cytokines increased and NO didn't change compared with intact position ALP and BALP increased while Ca, P levels didn't change and PTH decreased. The administration of alcohol to the overectomized rats caused the increases in NO and cytokin levels while ALP, B-ALP and Ca levels decreased. There was no change in P and PTH levelsr It was seen that alcohol did not change the levels of extraovarial estradiol in overectomized rats In the current study it was observed that alcohol decreased the bone turnover by increasing NO which is induced by cytokines. It is concluded that the antiremodeling activity of the alcohol through NO can be preventive in the deficiency of estradiol.

Özet

Araştırmada alkolün kemik metabolizmasına etkisinin interlökün-1ß (IL-1ß), interlökin-6 (1L-6), tümör nekroz faktörü a (TNFa) ve nitrik oksit (NO) açısından incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada deney hayvanları iki şekilde gruplandırıldı. Birinci gruptaki deney hayvanlarına överleri alınmadan alkol verilirken (Grup 1), İkinci gruptaki deney hayvanlarına overektomiden 6 hafta sonra alkol uygulandı (Grup 2). Uygulama içme suyuna alkol karıştırılarak yapıldı. Kronik alkol uygulamasında toplam 4 aylık bir süreci kapsayacak şekilde sıçanlara ilk hafta %5, 2. hafta %10, 3. hafta %15 ve 4. haftadan itibaren %20' lik alkol verildi. 1. gruptaki deney hayvanlarına 4 ay alkol uygulandıktan sonra alkole ilave olarak nitrik oksit sentez inhibitörü NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) uygulandı (50 mg/100 mi içme suyu). 1. grupta alkol, NO ve sitokin düzeylerinde artışa neden oldu. Kemik alkali fosfataz (K-ALP) azalırken, total alkali fosfataz (ALP) değişmedi. Kalsiyum (Ca) düzeyi azaldı. İnorganik fosfor (P) ve Paratiroid hormon (PTH) düzeyi değişmedi. Aynı deney hayvanlarına alkole ilave olarak L-NAME uygulanmasında IL-1ß dışında IL-6 ve TNFa düzeylerinde ilave artışlar saptandı. ALP, K-ALP, Ca, P düzeyleri arttı. PTH düzeyi ise azaldı. Overektomize sıçanlarda intakt duruma göre sitokinler artarken NO değişmedi. ALP ve K-ALP arttı. Ca, P düzeyleri değişmedi. PTH değerleri ise azaldı Overektomize sıçanlara alkol uygulanması NO ve stokin düzeylerini artırırken ALP, K-ALP ve Ca düzeylerini azalttı. P ve PTH düzeylerini değiştirmedi. Ayrıca alkolün Overektomize sıçanlarda över dışı östradiol düzeyini değiştirmediği saptandı. Araştırmada alkolün kemik turnoverini azalttığı, bu etkiyi ise sitokinlerin indüklendiği NO artışıyla gerçekleştirdiği belirlendi. Alkolün NO aracılıklı antiremodeling aktivitesi östrojen eksikliği durumlarında koruyucu mekanizma oluşturabilir.