Asetil L-karnitinin'in deneysel sisplatin nefrotoksisitesi üzerindeki etkisinin araştırılması

Abstract

Amaç: Sisplatin nefrotoksisitesi oluşturulmuş sıçanlarda asetil L-karnitinin nefrotoksisiteye karşı koruyucu etkisinin araştırılması Gereçler ve yöntem: Wistar Albino türü 28 adet dişi sıçanın oluşturduğu dört grup, çalışmaya alındı. Çalışma başlangıcında tüm sıçanlarda serum kreatinin, 24 saatlik idrar volümü ve 24 saatlik idrarda kreatinin değerleri ölçüldü. Çalışmanın ilk gününde birinci gruba bir saat intraperitoneal serum fizyolojik infüzyonu, ikinci gruba subkütan asetil-L karnitin (200 mg/kg) sonrasında bir saat intraperitoneal serum fizyolojik infüzyonu, üçüncü gruba bir saat intraperitoneal sisplatin (16 mg/kg/doz) infüzyonu, dördüncü gruba ise subkütan asetil-L karnitin uygulaması (200 mg/kg) sonrasında bir saat intraperitoneal sisplatin (16 mg/kg) infüzyonu uygulandı. Çalışmanın ikinci ve üçüncü günlerinde ikinci ve dördüncü gruplara subkütan asetil L-karnitin uygulaması, diğer gruplara da aynı hacimde serum fizyolojik uygulamaları yapıldı. Çalışmanın üçüncü günü 24 saatlik idrar volümleri toplanan tüm sıçanlar dördüncü gün serum örneklemesi yapılarak feda edildi ve böbrek dokuları biyokimyasal inceleme, ışık mikroskobi, immünfloresan mikroskobi ve elektron mikroskobik inceleme için ayrıldı. Bulgular: Sisplatin ve sisplatin+L-karnitin uygulanan gruplarda üçüncü gün ortalama serum kreatinin değeri başlangıç değerlerine göre yüksek bulunduæ iki grubun karşılaştırmasında ise sisplatin grubundaki ortalama serum kreatinin değeri sisplatin+asetil L-karnitin grubuna göre daha yüksekti. Üçüncü gün toplanan idrarlardan elde edilen idrar total L-karnitin/kreatinin oranları, sisplatin uygulanan grupta en düşük olupæ asetil L-karnitin uygulanan kontrol grubuna göre azalmış bulundu. Böbrek dokularının histopatolojik değerlendirmesinde ışık mikroskobide sisplatin uygulanan grupta peritübüler intersitisyel hücre proliferasyonu, inflamatuvar hücre infiltrasyonu, proksimal tübüllerde hücresel deskuamasyon, bazı proksimal tübüllerde tiroidizasyon, glomerüler nekroz ve proksimal tübül hücrelerinde mikrovillüs kaybı gözlenirken sisplatin+ asetil L-karnitin uygulanan grupta ise proksimal tübüllerde az sayıda hücresel deskuamasyon,az sayıda tiroidizasyon ve mikrovillüs kaybı gözlendiæ interstisyel hücre proliferasyonu ve inflamatuvar hücre infiltrasyonuna rastlanmadı. Böbrek dokularının elektron mikroskobik incelenmesinde sisplatin uygulanan grupta glomerüler bazal membran düzensizliği ve ayaksı çıkıntılarda füzyon gözlendi. Sisplatin+asetil L-karnitin uygulanan grupta ise yer yer glomerüler bazal membran kalınlığı mevcut olduğu ancak ayaksı çıkıntıların korunduğu gözlendi. TUNEL boyası ile belirlenen apoptotik hücre ölümü sisplatin ve sisplatin+asetil L-karnitin uygulanan gruplarda diğer gruplara göre daha yüksek saptandı. İki grubun karşılaştrılmasında ise sisplatin alan grupta apoptotik hücre ölümünün anlamlı olarak daha fazla olduğu saptandı. Kaspaz 3,8 ve 9 aktivitelerinin sisplatin grubunda sisplatin+asetil L-karnitin uygulanan gruba göre artmış olduğu saptandı. Sonuç: Sisplatin nefrotoksitesinde asetil L-karnitin kullanımının böbrek fonksiyonlarında düzelme sağladığı, doku düzeyinde böbreği koruyucu ve apoptozu önleyici etkisi olduğu gösterilmiş olup, asetil L-karnitinin antioksidatif, antiapoptotik ve antiinflamatuvar özellikleri desteklenmiş oldu. Anahtar kelimeler: Sisplatin, nefrotoksisite, asetil L-karnitin Objective: To investigate the protective effects of acetyl L-carnitine on cisplatin-induced nephrotoxicity in rats Materials and methods: Four different groups of 28 adult female Wistar albino rats were studied. Baseline serum creatinine, 24 hour urine volume and urine creatinine values of all the rats were obtained at the beginning of the study. Rats in the first group were given one hour intraperitoneal infusion of normal saline, rats in the second group were given one hour intraperitoneal infusion of normal saline after subcutaneous injection of acetyl L- carnitine (200mg/kg), rats in the third group were given one hour intraperitoneal infusion of cisplatin (16 mg/kg) , rats in the fourth group were given one hour intraperitoneal infusion of cisplatin (16mg/kg) after subcutaneous injection of acetyl L- carnitine (200mg/kg) . On the second and third days of the study, the second and fourth group were injected with acetyl L-carnitine (200mg/kg) while the first and third group were injected with same doses of normal saline. Following the collection of 24 hour urine samples on the third day, all rats were sacrificed on the fourth day after serum sampling and kidney samples were isolated for histopathological examination with light, immuneflourescent and electron microscopy. Results: Among the four groupsæ the third day mean serum creatinine values were higher in the cisplatin and cisplatin+acetyl L-carnitine administered groups. On the comparison of these two groups the mean serum creatinine value was higher in the cisplatin administered group. The mean value of total L-carnitine /creatinine in 24- hour urine collected on the third day was lowest in the cisplatin administered group and found to be significantly decreased compared to the control group injected with acetyl L-carnitine. The histopathological examination of the kidney samples of the cisplatin administered group revealed peritubular intersititial cell proliferation, inflammatory cell infiltration, desquamation of proximal tubule cells, tubular thyroidisation, glomerular necrosis and loss of microvilli. On the other hand the findings of proximal tubular desquamation, tubular thyroidisation, glomerular necrosis and loss of microvilli were much more less in the cisplatin+acetyl L-carnitine administered group and there was no evidence of intersititial cell infiltration or inflammatory cell infiltration in this group. Consistent with the light microscopic findingsæ the electron microscopic examination of the kidney in cisplatin administered group revealed irregular glomerular basement membrane and foot process fusion. There was focal thickening of the glomerular basement membrane in the group administered with cisplatin+ acetyl L-carnitine but the foot processes of podocytes were intact. TUNEL positive apoptotic cell death was higher in the cisplatin and cisplatin+acetyl L-carnitine administered groups. On the comparison of these two groups the apoptotic cell death was significantly higher in the group administered with cisplatin. Caspase 3,8 and 9 activities were higher in the cisplatin administered group compared to cisplatin+acetyl L-carnitine administered group. Conclusion : Antioxidative, antiapoptotic and antiinflammatory properties of acetyl L-carnitine were supported by the findings that the use of this agent improves the kidney function tests and has the effects of tissue protection and inhibition of apoptosis in cisplatin induced nephrotoxicity. Key words: Cisplatin, acetyl L-carnitine, , nephrotoxicity