Asetaminofen ile oluşturulan akut karaciğer hasarında sinir büyüme faktörünün etkisi ve p38 mapk sinyal yolağının rolü

Abstract

Bu çalışmada, farelerde asetaminofen (APAP) ile oluşturulan akut karaciğer hasarında, eksojen sinir büyüme faktörünün (NGF) hepatoprotektif etkisi ve p38 MAPK sinyal yolağıyla etkileşimi araştırılmıştır. Çalışmada 9-10 haftalık, erkek, 64 adet BALB/c fare eşit olarak aşağıda belirtilen şekilde 8 gruba ayrıldı; Kontrol, NGF, SB203580, NGF + SB203580, APAP, APAP + NGF, APAP + SB203580 ve APAP + NGF + SB203580. Tüm uygulamalar (APAP 150 mg/kg, NGF 10 μg/kg ve SB203580 20 mg/kg) intraperitoneal tek doz olarak yapıldı. 24 saat sonra dekapitasyonla çalışma sonlandırılarak deneklerden biyokimyasal (ALT, AST, GGT, GSH, MDA, TAS, TOS), histopatolojik (Hematoksilen-Eozin boyama), immunohistokimyasal (iNOS, nitrotirozin, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, kaspaz 3, kaspaz 8, NGF) ve moleküler (PZR) analizler için kan ve karaciğer doku örnekleri alındı. APAP uygulanan gruplarda farklı derecelerde, sentrilobüler bölgedeki hepatositlerde hidropik dejenerasyon ile karakterize hücre hasarı belirlendi. APAP+NGF+SB203580 ve APAP+SB203580 gruplarında hasarın diğer gruplardan daha şiddetli olduğu tespit edildi. Enzimatik hasar belirteçleri olan ALT, AST, GGT ile oksidatif strese ilişkin GSH, MDA, TAS, TOS, iNOS ve nitrotirozin seviyeleri gruplar arasında anlamlı farklılık göstermedi. IL-1β ve IL-10 seviyelerinde APAP grubunda kontrol grubuna göre anlamlı bir artış şekillenmediği, TNF-α ve IL-6 ekspresyonlarında ise artışın anlamlı olduğu görüldü. TNF-α ekspresyonunun APAP+NGF+SB203580 grubunda, IL-1β ve IL-6 ekspresyonlarının ise ayrıca APAP+SB203580 grubunda da diğer gruplardan anlamlı derecede yüksek olduğu belirlendi. APAP uygulamasının NGF ekspresyonunu artırdığı, en yüksek ekspresyonun APAP+SB203580 grubunda şekillendiği gözlendi. APAP grubunda kaspaz 3 ve kaspaz 8 enzim seviyelerinin artığı, APAP grupları arasında APAP+NGF grubunda kaspaz 3’ün, APAP+NGF+SB203580 grubunda ise kaspaz 8’in anlamlı düzeyde yükseldiği görüldü. Moleküler yöntemle yapılan analizlerde APAP grubunda p38 mRNA seviyesi kontrol grubuna göre yüksek bulunurken, APAP uygulanan gruplar arasında p38 seviyeleri açısından anlamlı derecede farklılık bulunmadı. Çalışmamızın sonucunda; hepatositlerin 24 saatlik sürenin sonunda oksidan molekül yükünü tamponlayarak redoks homeostazını sağlayabildikleri gözlendi. Bu durumun doz ve zaman ilişkisine bağlı olarak GSH rezervlerinin yeterliliği sayesinde oluştuğu ve çalışmamızda hücreleri nekrozdan koruyan en önemli etken olduğu düşünüldü. Eksojen NGF uygulamasının p38 MAPK sinyali aracılığıyla aktive kaspaz 3 seviyesini artırdığı belirlendi. Eksojen NGF’nin APAP hepatotoksisitesine karşı koruyucu etkisinin bulunmadığı ve p38 MAPK sinyali inhibisyonunun hasarda artışa neden olduğu tespit edildi. APAP hepatotoksisitesinde, moleküler sinyallerin sonuca etkilerini ve aralarındaki etkileşimleri ortaya koyabilmek için, farklı APAP dozlarında ve çeşitli stres sinyallerini birlikte değerlendirecek çalışmalara ihtiyaç bulunduğu sonucuna varıldı.

In this study, the hepatoprotective effect of exogenous nerve growth factor (NGF) and its association with the p38 MAPK signaling pathway were investigated in acetaminophen (APAP)-induced acute liver injury in mice. In the study, 64 male BALB/c mice, 9-10 weeks old, were equally divided into 8 groups as follows; Control, NGF, SB203580, NGF + SB203580, APAP, APAP + NGF, APAP + SB203580 and APAP + NGF + SB203580. All applications (APAP 150 mg/kg, NGF 10 μg/kg and SB203580 20 mg/kg) were made as a single intraperitoneal dose. After 24 hours, the study was terminated by decapitation, and blood and liver tissue samples were taken from the subjects for biochemical (ALT, AST, GGT, GSH, MDA, TAS, TOS), histopathological (Hematoxylin-Eosin staining), immunohistochemical (iNOS, nitrotyrosine, TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, caspase 3, caspase 8, NGF) and molecular analyses. In the APAP-applied groups, cell damage characterized by hydropic degeneration in hepatocytes in the centrilobular region was determined at different degrees. Cellular damage was found to be more severe in APAP+NGF+SB203580 and APAP+SB203580 groups than in the other groups. Enzymatic damage markers ALT, AST, GGT and oxidative stress-related GSH, MDA, TAS, TOS, iNOS and nitrotyrosine levels did not show significant differences between the groups. It was observed that there was no significant increase in IL-1β and IL-10 levels in APAP group compared to the control group, but the increases in TNF-α and IL-6 expressions were significant. It was determined that TNF-α expression was significantly higher in APAP+NGF+SB203580 group, and IL-1β and IL-6 expressions were also significantly higher in APAP+SB203580 group than in the other groups. It was observed that APAP application increased NGF expression, and the highest expression was observed in APAP+SB203580 group. Caspase 3 and caspase 8 enzyme levels increased in APAP group, and caspase 3 was significantly increased in the APAP+NGF group and caspase 8 was significantly increased in APAP+NGF+SB203580 group. In molecular analysis, p38 mRNA level was found to be higher in APAP group compared to the control group, while no significant difference was found in terms of p38 MAPK expression level between the APAP-applied groups. As a result of our study, it was observed that hepatocytes were able to provide redox homeostasis by buffering the oxidant molecular load at the end of 24 hours. This was thought to be due to the sufficiency of GSH reserves depending on the dose and time relationship and was the most important factor protecting the cells from necrosis in our study. Exogenous NGF administration increased the level of activated caspase 3 through p38 MAPK signaling. Exogenous NGF had no protective effect against APAP hepatotoxicity and inhibition of p38 MAPK signaling caused an increase in damage. It was concluded that further studies evaluating different APAP doses and various stress signals together are needed to reveal the effects of molecular signals and their associations in APAP hepatotoxicity.