Künt toraks travması ile akciğer kontüzyonu oluşturulan ratlarda bosentanın akciğer hasarı üzerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Giriş ve Amaç: Akciğer kontüzyonu, künt toraks travmalarında en sık görülen yaralanma türüdür. Bu çalışmada künt toraks travması ile akciğer kontüzyonu oluşturulan ratlarda, bir endotelin reseptör antagonisti olan bosentanın, akciğer hasarı üzerindeki erken ve geç dönem etkilerinin değerlendirilmesi amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Çalışmada 38 adet Sprague-Dawley cinsi erkek rat kullanıldı. Randomize olarak 5 grup belirlendi: AK 3: akciğer kontüzyonu grubu (3 gün) (n=8), B 3: akciğer kontüzyonu + bosentan grubu (3 gün) (n=8), AK 7: akciğer kontüzyonu grubu (7 gün) (n=8), B 7: akciğer kontüzyonu + bosentan grubu (7 gün) (n=8), K: kontrol grubu (n=6). Çalışma gruplarında, anestezi sonrası yüksekten ağırlık düşürme yöntemiyle tek taraflı akciğer kontüzyonu oluşturuldu. Tedavi gruplarına 100 mg/kg/gün olacak şekilde oral yolla bosentan verildi. 3. ve 7. günden sonra gerçekleştirilen sakrifikasyon sonrası elde edilen akciğer dokularında, biyokimyasal olarak malondialdehit, superoksit dismutaz ve nitrik oksit düzeyleri, histopatolojik olarak alveolar ödem, konjesyon, lökosit infiltrasyonu, fibrozis, indüklenebilir nitrik oksit sentaz, endotelyal nitrik oksit sentaz ve TUNEL boyama ile apopitozis çalışıldı. Çalışma verileri, Kruskal Wallis ve Bonferroni düzeltmeli Mann Whitney U testi kullanılarak birbiriyle istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Bulgular: Grupların histopatolojik incelemelerinde, alveolar ödem, konjesyon ve lökosit infiltrasyonu skorları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p<0,01). Alveolar ödem, konjesyon ve lökosit infiltrasyonu skorlarının gruplar arası değerlendirmelerinde, AK 3, AK 7, B 3 ve B 7 gruplarının skorlarının, kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde yüksek olduğu görüldü (p<0,05). Bosentan tedavisi alan B 3 ve B 7 gruplarının skorlarında ise, sırasıyla, AK 3 ve AK 7 gruplarına göre iyileşme saptandı (p<0,05). Grupların fibrozis skorları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p<0,01). Yedinci günde fibrozis gelişimi gösterildi. AK 7 ve B 7 gruplarının fibrozis skorları, sırasıyla AK 3 ve B 3 grupları ile karşılaştırıldığında fibroziste anlamlı artış saptandı (p<0,05). Bosentan tedavisi alan B 7 grubu ile bosentan tedavisi almayan AK 7 grubu arasında ise, fibrozis skorları açısından anlamlı farklılık saptanmadı (p>0,05). TUNEL boyama ile yapılan apopitozis değerlendirmesinde, grupların TUNEL skorları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p<0,01). AK 3 ve AK 7 gruplarının TUNEL skorları, kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde yüksek saptandı (p<0,05). Bosentan ile tedavi edilen B 3 ve B 7 gruplarının TUNEL skorlarının AK 3 ve AK 7 gruplarına göre anlamlı düzeyde düştüğü görüldü (p<0,05). Grupların iNOS ve eNOS skorları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık vardı (p<0,05). iNOS skorlarının gruplar arası karşılaştırmalarında, AK 3 grubu iNOS skoru, B 3 ve kontrol gruplarına göre anlamlı düzeyde yüksek saptandı (p<0,05). Bosentan tedavisi alan B 7 grubu ile bosentan tedavisi almayan AK 7 grubu arasında ise, iNOS skorları açısından anlamlı farklılık saptanmadı (p>0,05). eNOS sonuçlarının gruplar arası karşılaştırmalarında, AK 3, AK 7, B 3 ve B 7 grupları eNOS skorlarının, kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde yüksek olduğu görüldü (p<0,05). Bosentan tedavisi alan B 3 ve B 7 gruplarının eNOS skorları, tedavi almayan AK 3 ve AK 7 grupları ile karşılaştırıldığında, aralarında anlamlı fark olmadığı görüldü (p>0,05). Grupların NO ölçümleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptanmadı (p>0,05). Grupların MDA ve SOD ölçümleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p<0,01). SOD sonuçlarının gruplar arası karşılaştırmalarında, AK 3 ve AK 7 grupları ile kontrol grubu arasında anlamlı fark vardı (p<0,05). Bosentan tedavisi alan B 3 ve B 7 grupları, sırasıyla AK 3 ve AK 7 grupları ile karşılaştırıldığında, ilaç tedavisi alan gruplarda sonuçlarda anlamlı bir yükseklik olduğu görüldü (p<0,05). MDA sonuçlarının gruplar arası karşılaştırmalarında, AK 3 ve AK 7 grupları ile kontrol grubu arasında MDA ölçümleri açısından anlamlı farklılık saptandı (p<0,05). AK 7 grubu MDA değerleri, AK 3 grubu ile karşılaştırıldığında, AK 7 grubunda MDA değerlerinin belirgin yüksek olduğu görüldü (p<0,01). AK 3 ve B 3 grubu olgular arasında MDA ölçümleri açısından anlamlı farklılık saptanmazken (p>0,05), bosentan tedavisi alan B 7 grubunda, AK 7 grubu MDA değerlerine göre anlamlı azalma gözlendi (p<0,05). Sonuç: Akciğer kontüzyonu, akciğer dokusunda ilerleyici bir doku hasarına neden olmaktadır. Bosentanın, alveolar ödem, konjesyon ve lökosit infiltrasyonunu azalttığı, MDA düzeylerinde azalma ve SOD düzeylerinde artışa yol açtığı saptandı. Bu verilerden görüldüğü üzere, akut inflamatuar yanıtı baskıladığı ve inflamasyona ikincil olarak gelişen oksidatif stresi dolaylı olarak azaltarak doku hasarını önlediği ile uyumlu bulgular elde edildi. Apopitozis üzerinde iyileştirici etkisi gösterildi. Bosentan, günlük klinik uygulamalarda farklı hastalıklarda kullanılmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen veriler, bosentanın akciğer kontüzyonuna bağlı gelişen ikincil hasarların önlenmesinde kendine kullanım alanı bulabilecek bir ajan olduğu doğrultusundadır.Introduction and Aim: Lung contusion, is the most common type of injury seen in blunt chest trauma. In this study, it was aimed to evaluate the early and late effects of bosentan, an endothelin receptor antagonist, on lung injury in rats with blunt thoracic trauma induced lung contusion. Materials and Methods: A total of 38 Sprague-Dawley male rats were enrolled to the study. 5 groups were created randomly. Respectively, the groups were arranged as AK 3: lung contusion group (3 days) (n = 8), B 3: lung contusion + bosentan group (3 days) (n = 8), AK 7: lung contuion group (7 days) (n = 8), B 7: lung contusion + bosentan group (7 days) (n = 8), K: control group (n = 6). Lung contusion created by dropping weight to unilateral hemithorax in contusion and treatment groups after anesthesia. Bosentan was given orally to treatment groups at dosage of 100 mg/kg/day. Lung tissue obtained after sacrification performed after 3 and 7 days. Malondialdehyde, superoxide dismutase and nitric oxide levels were studied biochemically. Alveolar edema, congestion, leukocyte infiltration, fibrosis, inducible nitric oxide synthase, endothelial nitric oxide synthase, and apoptosis with TUNEL staining were studied histopathologically. Study data were compared statistically using Kruskal Wallis and Bonferroni corrected Mann Whitney U test. Results: There was a statistically significant difference between alveolar edema, congestion and leukocyte infiltration scores on the histopathological examinations of the groups (p<0,01). The scores of AK 3, AK 7, B 3 and B 7 groups were significantly higher than the control group when the scores evaluated between the groups (p<0,05). The scores of the B 3 and B 7 groups that received bosentan treatment were improved according to the AK 3 and AK 7 groups, respectively (p<0,05). A statistically significant difference was found between the fibrosis scores of the groups (p<0,01). Fibrosis development was shown on the seventh day. A significant increase in fibrosis was detected when the fibrosis scores of the AK 7 and B 7 groups were compared with the AK 3 and B 3 groups, respectively (p<0,05). There was no significant difference in fibrosis scores between B 7 group treated with bosentan and AK 7 group (p> 0,05). In the evaluation of apoptosis by TUNEL staining, there was a statistically significant difference between the TUNEL scores of the groups (p<0,01). TUNEL scores of AK 3 and AK 7 groups were significantly higher than control group (p<0,05). It was seen that TUNEL scores of B 3 and B 7 groups treated with bosentan were significantly lower than AK 3 and AK 7 groups (p<0,05). There was a statistically significant difference between the iNOS and eNOS scores of the groups (p<0,05). iNOS score of the AK 3 group was significantly higher than B 3 and control groups when iNOS scores were compared between the groups (p<0,05). There was no significant difference in iNOS scores between AK 7 group and B 7 group that received bosentan treatment (p>0,05). eNOS scores of AK 3, AK 7, B 3 and B 7 groups were found to be significantly higher than control group when eNOS results were compared between the groups (p<0,05). When eNOS scores of the B 3 and B 7 groups were compared with AK 3 and AK 7 groups, no significant difference was observed (p>0,05). There was no statistically significant difference between the NO measurements of the groups (p>0,05). There was a statistically significant difference between MDA and SOD measurements of the groups (p<0,01). There was a significant difference in AK 3 and AK 7 groups compared to the control group, when SOD results were compared between the groups (p<0,05). It was shown that a significant increase in outcome in groups receiving medication, when the drug treatment groups B 3 and B 7 were compared with AK 3 and AK 7 groups, respectively (p<0,05). When MDA results were compared between the groups, there was a significant difference in MDA measurements between AK 3 and AK 7 groups compared to the control group (p<0,05). It was seen that MDA values were significantly higher in AK 7 group compared with AK 3 group (p<0,01). There was no significant difference between the groups of AK 3 and B 3 in terms of MDA measurements, but a significant decrease was observed in B 7 group receiving bosentan treatment compared to AK 7 group MDA values (p<0,05). Conclusion: The lung contusion causes progressive tissue damage in lungs. It was found that bosentan reduced alveolar edema, congestion and leukocyte infiltration, decreased MDA levels and increased SOD levels. As seen from these data, bosentan prevents tissue damage by inhibiting acute inflammatory response and it reduces oxidative stress secondary to inflammation indirectly. Therapeutic effect on apoptosis was detected. Bosentan is used in different diseases in daily clinical practice. The data obtained from this study is showing that bosentan is an agent that can find its own use area in the prevention of secondary injuries due to lung contusion