Borate reduces experimental supra-celiac aortic clamping-induced oxidative stress in lung and kidney, but fails to prevent organ damage

Borat akciğer ve böbrekte deneysel supraçölyak aort klemplenmesine bağlı oksidatif stresi azaltır, ancak organ hasarını önlemekte yetersizdir

Nesibe Kahraman Çetin, Tünay Kurtoğlu, Selim Durmaz, Ömer Faruk Rahman, Mustafa Yılmaz, Emin Barbarus, Muhammet Hüseyin Erkan

Abstract

Background: This study aims to investigate the effects of 2-aminoethoxydiphenyl borate (2-APB) on aortic clamping-induced lung and kidney tissue oxidation, tissue inflammation, and histological damage in a rat model. Methods: A total of 28 adult female Wistar albino rats were randomly allocated to four equal groups: Control group, ischemia-reperfusion group, dimethyl sulfoxide group, and 2-APB group. Animals in the control group underwent median laparotomy. In the remaining groups, supra-celiac aorta was clamped for 45 min and, then, reperfusion was constituted for 60 min. The 2-APB (2 mg/kg) was administered before clamping. The remaining groups received saline (ischemia-reperfusion group) or dimethyl sulfoxide (dimethyl sulfoxide group). Kidney and lung tissue samples were harvested at the end of reperfusion. Results: Aortic occlusion caused increased tissue total oxidant status and reduced total antioxidant status and glutathione levels in the ischemia-reperfusion and dimethyl sulfoxide groups. Tissue interleukin-1 beta and tumor necrosis factor-alpha levels, nuclear factor kappa beta activation, and histological damage severity scores were also higher in these groups. The 2-APB treatment eliminated the increase in total oxidant status and the decrease in total antioxidant status and glutathione levels. It also caused a decrease in the interleukin-1 beta levels, although it did not significantly alter the tumor necrosis factor-alpha levels, nuclear factor kappa beta immunoreactivity, and histological damage scores. Conclusion: Borate exerted a beneficial antioxidant effect as evidenced by reduced oxidative stress; however, it did not inhibit nuclear factor kappa beta activation and prevent histological damage in supra-celiac aortic clamping-induced kidney and lung injury in rats

Özet

Amaç: Bu çalışmada sıçan modelinde 2-aminoetoksidifenil boratın (2-APB) aortik klemplenmeye bağlı akciğer ve böbrek dokusu oksidasyonu, doku enflamasyonu ve histolojik hasar üzerindeki etkileri araştırıldı. Çalışma planı: Toplam 28 erişkin dişi Wistar albino sıçan, rastgele dört eşit gruba ayrıldı: Kontrol grubu, iskemi-reperfüzyon grubu, dimetil sülfoksit grubu ve 2-APB grubu. Kontrol grubundaki hayvanlara medyan laparotomi yapıldı. Kalan gruplarda supraçölyak aort 45 dk. süreyle klemplendi ve ardından 60 dk. reperfüzyon oluşturuldu. Klemplemeden önce 2-APB (2 mg/kg) uygulandı. Diğer gruplarda hayvanlara salin (iskemi-reperfüzyon grubu) veya dimetil sülfoksit (dimetil sülfoksit grubu) verildi. Reperfüzyon sonunda böbrek ve akciğer doku örnekleri alındı. Bulgular: Aortun klemplenmesi, iskemi-reperfüzyon ve dimetil sülfoksit gruplarında dokudaki toplam oksidan statüsünün artmasına ve total antioksidan statüsünün ve glutatyon düzeylerinin azalmasına neden oldu. Doku interlökin-1 beta ve tümör nekroz faktör-alfa düzeyleri, nükleer faktör kappa beta aktivasyonu ve histolojik hasar şiddeti skorları da bu gruplarda daha yüksek bulundu. 2-APB tedavisi, toplam oksidan statüsündeki artışı ve total antioksidan statüsü ve glutatyon düzeylerindeki düşüşü ortadan kaldırdı. Ayrıca, interlökin-1 beta düzeylerinde anlamlı azalmaya neden oldu; ancak tümör nekroz faktör-alfa düzeylerini, nükleer faktör kappa beta aktivasyonunu ve histolojik hasar skorlarını önemli ölçüde değiştirmedi. Sonuç: Borat, sıçanlarda supraçölyak aortik klemplenmeye bağlı böbrek ve akciğer hasarında oksidatif stresi azaltarak faydalı bir antioksidan etki göstermiştir; ancak, nükleer faktör kappa beta aktivasyonunu inhibe etmemiş ve histolojik hasarı önleyememiştir.