Bakır sülfat ile oluşturulan deneysel karaciğer hasarında sinir büyüme faktörünün p38 MAPK sinyal yolağı üzerindeki rolü

Abstract

Farelerde CuSO4 ile oluşturulan karaciğer doku hasarı modelinde eksojen Sinir Büyüme Faktörü (NGF) uygulamasının oluşan hasar üzerine etkisi p38 MAPK sinyal yolağı üzerinden histopatolojik, immunohistokimyasal, biyokimyasal ve moleküler yöntemlerle araştırıldı. Çalışmada 64 adet ergin erkek BALB/c fare rastgele 8 gruba ayrıldı ve aşağıda belirtilen dozlarda tüm uygulamalar 24 saat arayla 3 kez intraperitoneal olarak gerçekleştirildi. Kontrol grubu: serum fizyolojik, NGF grubu: 10 µg/kg NGF, p38MAPKi grubu: 20 mg/kg p38 MAPK inhibitörü (SB203580), NGF+p38MAPKi grubu: 10 µg/kg NGF ve 20 mg/kg SB203580, Bakır grubu: 20 mg/kg CuSO4, Bakır+NGF grubu: 20 mg/kg CuSO4 ve 10 µg/kg dozda NGF, Bakır+p38MAPK grubu: 20 mg/kg dozda CuSO4 ve 20 mg/kg SB203580, Bakır+NGF+p38MAPKi grubu: 20 mg/kg CuSO4, 10 µg/kg NGF ve 20 mg/kg SB203580. Uygulamaların sonunda fareler dekapite edilerek kan ve karaciğer dokuları toplandı. Kan serumlarında ALT, AST ve GGT ile karaciğer dokularında MDA, GSH, TAS ve TOS seviyeleri biyokimyasal yöntemlerle belirlendi. Karaciğer dokularında histopatolojik ve immunohistokimyasal (NGF, iNOS, nitrotirozin, kaspaz 8, kaspaz 3, IL-1, IL-6 ve TNF-α) incelemeler gerçekleştirildi. Karaciğer dokularında p38 MAPK mRNA ekspresyonunun seviyesi moleküler yöntemlerle belirlendi. Kontrol grubuna oranla, sadece bakır uygulanan gruptaki deneklerde ALT, AST, MDA, TOS, iNOS ve nitrotirozin seviyelerinde artış ile GSH ve TAS seviyelerinde azalma gözlemlendi. Bakır ile birlikte NGF uygulanan deneklerde ise bu belirteçlerin seviyelerinin hücre homeostazisine yönelik anlamlı oranda (p<0.05) değiştiği tespit edildi. Eksojen olarak bakır ile birlikte NGF uygulaması, bakırın hepatositlerde neden olduğu akut yangısal cevabın (IL-1, IL-6 ve TNF-α) anlamlı oranda (p<0.05) azalmasına neden oldu. p38 MAPK inhibitörü olan SB203580, bakır ve NGF ile birlikte uygulandığında ise NGF'nin göstermiş olduğu iyileştirici etkinin ortadan kalktığı belirlendi. Bu bulgular NGF'nin bakırın neden olduğu oksidatif ve nitrozatif hasarlara karşı koruyucu etkisini p38 MAPK sinyal yolağı üzerinden yaptığını gösterdi. Bakırın karaciğer dokusunda hidropik dejenerasyon, fokal nekroz ve apoptoza neden olduğu tespit edildi. Bakır ile birlikte NGF uygulanan gruptaki deneklerin karaciğerlerinde bakırın neden olduğu bu histopatolojik değişikliklerin şiddet ve seviyelerinin anlamlı oranlarda (p<0.05) azaldığı görüldü. Bakır+NGF grubundaki deneklerde Bakır+NGF+p38MAPKi grubundaki deneklere göre hidropik dejenerasyon ve fokal nekrozların şiddetinin anlamlı oranda (p<0.05) daha az olduğu, apoptotik hücre ölümü seviyesinde de (kaspaz 8 ve kaspaz 3) azalmanın istatistiksel olarak anlamlı olduğu (p<0.05) görüldü. Bu bulgular, bakırın neden olduğu hasarda NGF'nin hepatositleri apoptozdan koruyucu etkisini p38 MAPK sinyal yolağı üzerinden yaptığını göstermektedir.

The effect of exogenous Nerve Growth Factor (NGF) application on the liver tissue damage model induced by CuSO4 in mice was investigated by histopathological, immunohistochemical, biochemical and molecular means by the emphesis on p38 MAPK signal pathway. In the study, 64 adult male BALB/c mice were randomly divided into 8 groups and all applications were performed intraperitoneally 3 times at 24 hour intervals at the doses listed below. Control group: physiological saline, NGF group: 10 µg/kg NGF, p38MAPKi group: 20 mg/kg p38 MAPK inhibitor (SB203580), NGF+p38MAPKi group: 10 µg/kg NGF and 20 mg/kg SB203580, Copper group: 20 mg/kg CuSO4, Copper+NGF group: 20 mg/kg CuSO4 and 10 µg/kg dose NGF, Copper+p38MAPK group: 20 mg/kg dose CuSO4 and 20 mg/kg SB203580, Copper+NGF+p38MAPKi group: 20 mg /kg CuSO4, 10 µg/kg NGF and 20 mg/kg SB203580. At the end of the applications, the mice were decapitated and their blood and liver tissues were collected. ALT, AST and GGT levels in blood serum and MDA, GSH, TAS and TOS levels in liver tissues were determined by biochemical methods. Histopathological and immunohistochemical (NGF, iNOS, nitrotyrosine, caspase 8, caspase 3, IL-1, IL-6 and TNF-α) examinations were performed in liver tissues. The level of p38 MAPK mRNA expression in liver tissues was determined by molecular methods. Compared to the control group, increases in ALT, AST, MDA, TOS, iNOS and nitrotyrosine levels and decreases in GSH and TAS levels were observed in Copper group. It was determined that the levels of these markers changed significantly (p<0.05) in favor of the cell homeostasis in the subjects that were given NGF together with copper. Exogenous administration of NGF with copper caused a significant (p<0.05) decrease in the acute inflammatory response (IL-1, IL-6 and TNF-α) induced by copper in hepatocytes. When SB203580, a p38 MAPK inhibitor, was applied together with copper and NGF, it was determined that the healing effect of NGF disappeared. These findings showed that NGF exerts its protective effect against copper-induced oxidative and nitrosative damage via the p38 MAPK signaling pathway. It was determined that copper caused hydropic degeneration, focal necrosis and apoptosis in liver tissue. It was observed that the severity and levels of these histopathological changes caused by copper in the livers of the subjects in the group administered NGF together with copper decreased significantly (p<0.05). The severity of hydropic degeneration and focal necrosis was significantly (p<0.05) lower in Copper+NGF group as compared to Copper+NGF+p38MAPKi group, and the decrease in the level of apoptotic cell death (caspase 8 and caspase 3) was statistically significant (p<0.05). These findings indicated that NGF exerts its protective effect on hepatocytes from apoptosis through the p38 MAPK signaling pathway in copper-induced damage.