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

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

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

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.

___

  • 1. İnce İ, Akar İ, Arıcı A. Renoprotective effect of edaravone in acute limb ischemia/reperfusion injury. Turk Gogus Kalp Dama 2020;28:274-81.
  • 2. Mittal M, Siddiqui MR, Tran K, Reddy SP, Malik AB. Reactive oxygen species in inflammation and tissue injury. Antioxid Redox Signal 2014;20:1126-67.
  • 3. Wu MY, Yiang GT, Liao WT, Tsai AP, Cheng YL, Cheng PW, et al. Current mechanistic concepts in ischemia and reperfusion injury. Cell Physiol Biochem 2018;46:1650-67.
  • 4. Honda HM, Korge P, Weiss JN. Mitochondria and ischemia/ reperfusion injury. Ann N Y Acad Sci 2005;1047:248-58.
  • 5. Koc ER, Gökce EC, Sönmez MA, Namuslu M, Gökce A, Bodur AS. Borax partially prevents neurologic disability and oxidative stress in experimental spinal cord ischemia/ reperfusion injury. J Stroke Cerebrovasc Dis 2015;24:83- 90.
  • 6. Naghii MR, Mofid M, Asgari AR, Hedayati M, Daneshpour MS. Comparative effects of daily and weekly boron supplementation on plasma steroid hormones and proinflammatory cytokines. J Trace Elem Med Biol 2011;25:54-8.
  • 7. Donoiu I, Militaru C, Obleagă O, Hunter JM, Neamţu J, Biţă A, et al. Effects of boron-containing compounds on cardiovascular disease risk factors - A review. J Trace Elem Med Biol 2018;50:47-56.
  • 8. Maruyama T, Kanaji T, Nakade S, Kanno T, Mikoshiba K. 2APB, 2-aminoethoxydiphenyl borate, a membrane- penetrable modulator of Ins(1,4,5)P3-induced Ca2+ release. J Biochem 1997;122:498-505.
  • 9. Karademir M, Gonul Y, Simsek N, Eser O. The neuroprotective effects of 2-APB in rats with experimentally- -induced severe acute pancreatitis. Bratisl Lek Listy 2018;119:752-6.
  • 10. Nicoud IB, Knox CD, Jones CM, Anderson CD, Pierce JM, Belous AE, et al. 2-APB protects against liver ischemia- reperfusion injury by reducing cellular and mitochondrial calcium uptake. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2007;293:G623-30.
  • 11. Yildar M, Aksit H, Korkut O, Ozyigit MO, Sunay B, Seyrek K. Protective effect of 2-aminoethyl diphenylborinate on acute ischemia-reperfusion injury in the rat kidney. J Surg Res 2014;187:683-9.
  • 12. Basbug M, Yildar M, Yaman İ, Cavdar F, Özkan ÖF, Aksit H, et al. Effect of different doses of 2-aminoethoxydiphenyl borate on intestinal ischemia-reperfusion injury. Eur Surg 2017;49:32-7.
  • 13. Taskin MI, Hismiogullari AA, Yay A, Adali E, Gungor AC, Korkmaz GO, et al. Effect of 2-aminoethoxydiphenyl borate on ischemia-reperfusion injury in a rat ovary model. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2014;178:74-9.
  • 14. Koçarslan A, Koçarslan S, Aydin MS, Gunay Ş, Karahan MA, Taşkın A, et al. Intraperitoneal administration of silymarin protects end organs from multivisceral ischemia/ reperfusion injury in a rat model. Braz J Cardiovasc Surg 2016;31:434-9.
  • 15. Galvao J, Davis B, Tilley M, Normando E, Duchen MR, Cordeiro MF. Unexpected low-dose toxicity of the universal solvent DMSO. FASEB J 2014;28:1317-30.
  • 16. Syed M, Skonberg C, Hansen SH. Effect of some organic solvents on oxidative phosphorylation in rat liver mitochondria: Choice of organic solvents. Toxicol In Vitro 2013;27:2135-41.
  • 17. Du K, Williams CD, McGill MR, Xie Y, Farhood A, Vinken M, et al. The gap junction inhibitor 2-aminoethoxy-diphenyl- borate protects against acetaminophen hepatotoxicity by inhibiting cytochrome P450 enzymes and c-jun N-terminal kinase activation. Toxicol Appl Pharmacol 2013;273:484-91.
  • 18. Beutler E, Duron O, Kelly BM. Improved method for the determination of blood glutathione. J Lab Clin Med 1963;61:882-8.
  • 19. Erel O. A novel automated direct measurement method for total antioxidant capacity using a new generation, more stable ABTS radical cation. Clin Biochem 2004;37:277-85.
  • 20. Aydin MS, Caliskan A, Kocarslan A, Kocarslan S, Yildiz A, Günay S, et al. Intraperitoneal curcumin decreased lung, renal and heart injury in abdominal aorta ischemia/ reperfusion model in rat. Int J Surg 2014;12:601-5.
  • 21. Kurtoglu T, Durmaz S, Akgullu C, Gungor H, Eryilmaz U, Meteoglu I, et al. Ozone preconditioning attenuates contrast- induced nephropathy in rats. J Surg Res 2015;195:604-11.
  • 22. Li Z, Nickkholgh A, Yi X, Bruns H, Gross ML, Hoffmann K, et al. Melatonin protects kidney grafts from ischemia/ reperfusion injury through inhibition of NF-kB and apoptosis after experimental kidney transplantation. J Pineal Res 2009;46:365-72.
  • 23. Song M, Xia B, Li J. Effects of topical treatment of sodium butyrate and 5-aminosalicylic acid on expression of trefoil factor 3, interleukin 1beta, and nuclear factor kappaB in trinitrobenzene sulphonic acid induced colitis in rats. Postgrad Med J 2006;82:130-5.
  • 24. Morihara H, Obana M, Tanaka S, Kawakatsu I, Tsuchiyama D, Mori S, et al. 2-aminoethoxydiphenyl borate provides an anti-oxidative effect and mediates cardioprotection during ischemia reperfusion in mice. PLoS One 2017;12:e0189948.
  • 25. Suo T, Chen GZ, Huang Y, Zhao KC, Wang T, Hu K. miRNA- 1246 suppresses acute lung injury-induced inflammation and apoptosis via the NF-kB and Wnt/β-catenin signal pathways. Biomed Pharmacother 2018;108:783-91.
Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1301-5680
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1991
  • Yayıncı: Bayçınar Tıbbi Yayıncılık
Sayıdaki Diğer Makaleler

Atan kalpte robotik redo mitral kapak replasmanı ile birlikte disfonksiyonel amplatzer plug çıkarılmas

Gökhan Erol, Emre Kubat, Murat Kadan, Karabacak Kubilay, Cengiz Bolcal

Türkiye’de akciğer nakli için donör seçimi: İdeal bir donör beklemek gerekir mi?

Ahmet Erdal Taşçı, Mustafa Vayvada

Venöz tromboemboli olgularında nüks gelişimini etkileyen faktörler: Retrospektif kohort çalışması

Züleyha Bingöl, Gülfer Okumuş, Yasemin Ateş, Orhan Arseven

Bronkovasküler fistüle bağlı masif hemoptizi ile seyreden Behçet hastalığı: Olgu sunumu

Elif Tanrıverdi, Levent Cansever, Mehmet Ali Bedirhan, Volkan Yaran, Deniz Sansar, Naciye Arda

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

Akciğerde larva granülomu: Son derece nadir bir fenomen

Ahmet Kılıçarslan, Murat Kılıç

Abdominal aort rüptürü iskemi/reperfüzyon modelinde akciğer hasarına karşı resveratrol

Tolga Mercantepe, Sedat Ozan Karakişi, Doğuş Hemşinli, Adnan Yılmaz, Levent Tümkaya

Ekstrakorporeal membran oksijenizasyonu gerektiren geç seyirli kemik çimentosu implantasyon sendromu

Ulaş Kumbasar, Pramod Bonde

Geniş infrarenal anevrizma boynunda Lifetech Ankura™ Stent Graft System ile huni tekniği

Naim Boran Tümer, Göktan Aşkın, Ertekin Utku Ünal, Hakkı Zafer İşcan, Bekir Boğaçhan Akkaya, Sefa Sağlam, Sabir Hasanzade, Hayrettin Levent Mavioğlu

Kronik tromboembolik pulmoner hipertansiyon tedavisinde çıtayı ultradisipliner iş birliğine yükseltmek

Rıza Doğan, Murat Biçer, Selim İspir, Mehmed Yanartaş, Cihangir Kaymaz, Tahir Yağdı, Mustafa Şırlak, Gökçen Orhan, Bahadır Gültekin, Tankut Akay, Ümit Kervan, Ahmet Rüçhan Akar, Serpil Gezer Taş