p-ISSN: 1306-696x | e-ISSN: 1307-7945
Volume : 31 Issue : 2 Year : 2025

Quick Search

SCImago Journal & Country Rank
Melatonin as a shield against skeletal muscle damage: A study on ischemia-reperfusion injury [Ulus Travma Acil Cerrahi Derg]
Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2025; 31(2): 103-111 | DOI: 10.14744/tjtes.2025.44890

Melatonin as a shield against skeletal muscle damage: A study on ischemia-reperfusion injury

Ertan Demirdaş1, Gökhan Arslan1, Hakan Kartal1, Gökhan Erol1, Tayfun Özdem1, Başak Büyük Yavuz2, Celalettin Günay1, Bilgehan Savaş Öz1
1Department of Cardiovascular Surgery, University of Health Sciences Gulhane Faculty of Medicine, Ankara, Türkiye
2Department of Histology and Embryology, Izmir Democracy University Faculty of Medicine, Izmir, Türkiye

We evaluated the protective effects of melatonin against skeletal muscle ischemia-reperfusion injury, a significant
cause of skeletal muscle damage. Ischemia-reperfusion (I/R) injury occurs due to a temporary restriction of blood flow (ischemia) followed by its restoration (reperfusion), triggering oxidative stress, inflammation, and cell death. Although current treatments are limited, melatonin's antioxidant and anti-inflammatory properties suggest potential benefits.
METHODS: We studied 30 male mice divided into five groups: control, melatonin control, I/R, melatonin + I/R, and dimethyl sulfoxide control. After the designated treatments, we assessed muscle tissue for antioxidant capacity (total antioxidant status [TAS]), oxidative stress markers (total oxidative status [TOS] and malondialdehyde [MDA]), inflammation (myeloperoxidase [MPO]), and cell death (terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling [TUNEL] assay and histological analysis).
RESULTS: Melatonin significantly increased antioxidant capacity (TAS) compared to all other groups. Conversely, oxidative stress (TOS) was significantly lower in the melatonin + I/R group compared to the I/R group alone. Histological analysis revealed greater necrosis, edema, inflammation, and cell death in the I/R group compared to others. Interestingly, the melatonin + I/R group exhibited significantly less damage than the I/R group, highlighting melatonin's protective effect.
CONCLUSION: This study demonstrates that exogenous melatonin effectively reduces oxidative stress, inflammation, and cell death in skeletal muscle tissue subjected to I/R injury. These findings suggest that melatonin may be a promising therapeutic agent for mitigating I/R-induced complications in skeletal muscle injury.

Keywords: Skeletal muscle, ischemia-reperfusion, melatonin, mouse.

İskelet kası hasarına karşı bir koruyucu olarak melatonin: Bir iskemi-reperfüzyon hasarı çalışması

Ertan Demirdaş1, Gökhan Arslan1, Hakan Kartal1, Gökhan Erol1, Tayfun Özdem1, Başak Büyük Yavuz2, Celalettin Günay1, Bilgehan Savaş Öz1
1Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Tıp Fakültesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
2İzmir Demokrasi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye

AMAÇ: İskemi-reperfüzyon (İ/R) hasarı, dokulara kan akışının geçici olarak kesintiye uğraması (iskemi) ve ardından yeniden başlaması (reperfüzyon) sonucu oluşan ve oksidatif stres, inflamasyon ve hücre ölümüne yol açan bir patolojik süreçtir. Mevcut tedavi seçenekleri sınırlıdır, ancak melatoninin güçlü antioksidan ve anti-inflamatuvar özellikleri, İ/R hasarında potansiyel bir terapötik ajan olarak öne çıkarmaktadır. Bu çalışmada, iskelet kası İ/R hasarına karşı melatoninin koruyucu etkileri araştırıldı.
GEREÇ VE YÖNTEM: Kontrol, melatonin kontrol, İ/R, melatonin+İ/R ve dimetil sülfoksit (DMSO) kontrol olmak üzere beş gruba ayrılmış 30 erkek fare üzerinde çalıştık. Alt ekstemite iskelet kasında iskemi-reperfüzyon prosedürü, kontrol grupları ve melatonin ile tedaviden sonra yapılan İ/R prosedürlerinden sonra, kas dokusunda antioksidan kapasite (TAS), oksidatif stres belirteçleri (TOS ve MDA), inflamasyon (MPO) ve hücre ölümü (TUNEL ve histoloji) değerlendirildi.
BULGULAR: Melatonin, diğer tüm gruplara kıyasla antioksidan kapasiteyi (TAS) önemli ölçüde artırdı. Melatonin uygulanan İ/R grubunda, oksidatif stres (TOS) seviyeleri, melatonin uygulanmayan İ/R grubuna göre belirgin şekilde daha düşük bulundu. Histolojik analizde, İ/R grubunda diğerlerine kıyasla daha fazla nekroz, ödem, inflamasyon ve hücre ölümü olduğu ortaya koyuldu. İlginç bir şekilde, melatonin+İ/R grubu, İ/R grubuna göre önemli ölçüde daha az hasara sahipti ve bu da melatoninin koruyucu etkisini vurgulamaktadır.
SONUÇ: Bu çalışma, eksojen olarak verilen melatoninin, İ/R hasarına maruz kalan iskelet kası dokusunda oksidatif stresi, inflamasyonu ve hücre ölümünü etkili bir şekilde azalttığını göstermektedir. Bu sonuçlar, melatoninin iskelet kası hasarında İ/R kaynaklı komplikasyonları azaltmak için umut verici bir terapötik ajan olabileceğini düşündürmektedir.

Anahtar Kelimeler: İskelet kası, iskemi-reperfü, zyon, melatonin, fare.

Corresponding Author: Ertan Demirdaş, Türkiye
Manuscript Language: English
×
APA
NLM
AMA
MLA
Chicago
Copied!
CITE