p-ISSN: 1306-696x | e-ISSN: 1307-7945

Quick Search




SCImago Journal & Country Rank
The effects of specific and non-specific phosphodiesterase inhibitors and N-acetylcysteine on oxidative stress and remote organ injury in two-hit trauma model [Ulus Travma Acil Cerrahi Derg]
Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2020; 26(4): 517-525 | DOI: 10.14744/tjtes.2019.00570

The effects of specific and non-specific phosphodiesterase inhibitors and N-acetylcysteine on oxidative stress and remote organ injury in two-hit trauma model

Özdemir Özer1, Uğur Topal2, Metin Şen1
1Departmant of General Surgery, Cumhuriyet Universitiy Faculty of Medicine, Sivas-Turkey
2Departmant of Surgical Oncology, Erciyes University Faculty of Medicine, Kayseri-Turkey

BACKGROUND: Sepsis is a systemic inflammatory response to infection and is one of the leading causes of morbidity and mortality. The second hit after trauma causes increased inflammatory response and multiple organ failure (MOF). The infection which develops after burn injury is a suitable model for a two-hit trauma study. Sepsis causes the release of biochemical mediators, such as Free Oxygen Radicals (FORs), which may lead to lipid peroxidation, which may play a key role in multiple organ failure. In this study, we aimed to investigate the effects of phosphodiesterase (PDE) inhibitors (sildenafil, milrinone, pentoxifylline) and N-acetylcysteine (NAS) on oxidative stress and organ damage in two-hit models.
METHODS: In this experimental study, peritonitis was created by cecal ligation and puncture (CLP) method in 40 rats, 72 hours after creating a 30% scalding injury. Rats were divided into five groups of eight rats each as follows: Group I: No treatment; Group II: 10/mg/kg/day dosage of intraperitoneal (i.p) sildenafil treatment was applied for 72 hours after CLP; Group III: 1/mg/kg/day dosage of i.p milrinone treatment was applied for 72 hours after CLP; Group IV: 150/mg/kg/day dosage of i.p NAS treatment was applied for 72 hours after CLP; Group V: 50/mg/kg/day dosage of i.p pentoxifylline treatment was applied for 72 hours after CLP. All rats were sacrificed on the seventh day of this study. Malondialdehyde (MDA), Glutathione Peroxidase (GPx), Superoxide Dismutase (SOD), catalase, Tumor Necrotic Factor-alpha (TNF-α) levels, and tissue (lung, kidney) and serum samples were taken for histopathological study.
RESULTS: When compared to the control group, the tissue damage score was found to be lower in all treatment groups. Sildenafil, milrinone and NAS groups had higher kidney GPx levels compared to the control group. Milrinone and pentoxifylline were higher in the lung tissue compared to the SOD control group. TNFα levels were lower in pentoxifylline and milrinone groups compared to the control group.
CONCLUSION: This experimental study has shown that PDE inhibitors and NAS have a decreasing effect on oxidative stress and distant organ damage in the two-hit model. Further clinical and experimental studies are needed on this subject.

Keywords: Antioxidant, free oxygen radicals; tissue damage; phosphodiesterase inhibitor; sepsis.

İki darbe modelinde spesifik ve non-spesifik fosfodiesteraz inhibitörleri ve N-asetilsisteinin oksidatif stres ve uzak organ hasarına etkisi

Özdemir Özer1, Uğur Topal2, Metin Şen1
1Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi, Genel Cerrahi Anabilim Dalı,Sivas
2Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Cerrahi Onkoloji Bilim Dalı, Kayseri

AMAÇ: Sepsis enfeksiyona karşı oluşan sistemik bir enflamatuvar yanıttır ve morbidite ve mortalitenin ana nedenlerinden biridir. Travma sonrası ikinci darbe artmış enflamatuvar yanıta ve çoklu organ yetersizliğine (ÇOY) neden olur. Yanık hasarı sonrası gelişen enfeksiyon iki darbe travma çalışması için uygun bir modeldir. Sepsis çoklu organ yetersizliğinde anahtar rol oynayabilecek lipid peroksidasyonuna neden olan serbest oksijen radikalleri (SOR) gibi biyokimyasal mediyatörlerin salınımına neden olur. Biz bu çalışmada iki darbe modelinde fosfodiesteraz (PDE) inhibitörleri (sildenafil, milrinon, pentoksifilin) ve N-asetilsisteinin (NAS) oksidatif stres ve organ hasarı üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçladık.
GEREÇ VE YÖNTEM: Bu deneysel çalışmada 40 sıçanda %30’luk haşlama yanığı oluşturulduktan 72 saat sonra çekal ligasyon ve ponksiyon (CLP) yöntemi ile peritonit oluşturuldu. Sıçanlar her biri sekiz sıçandan oluşan beş gruba ayrıldı. Grup I: Tedavi uyulanmadı; Grup II: CLP sonrasında 72 saat boyunca 10/mg/kg gün dozunda intraperitoneal (i.p) sildenafil tedavisi uygulandı; Grup III: CLP sonrasında 72 saat boyunca 1/mg/kg gün dozunda i.p milrinon tedavisi uygulandı; Grup IV: CLP sonrasında 72 saat boyunca 150/mg/kg gün dozunda i.p NAS tedavisi uygulandı; Grup V: CLP sonrasında 72 saat boyunca 50/mg/kg gün dozunda i.p pentoksifilin tedavisi uygulandı. Tüm sıçanlar deneyin yedinci gününde sakrifiye edildi. Malondialdehit (MDA), glutatyon peroksidaz (GPx), süperoksit dismutaz (SOD), katalaz, tümör nekröz faktör alfa (TNF-α), düzeyleri ve histopatolojik çalışma için doku (akciğer, böbrek) ve serum örnekleri alındı.
BULGULAR: Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında tedavi edilen tüm gruplarda doku hasar skoru düşük bulundu. Sildenafil, milrinon ve NAS gruplarında böbrek GPx düzeyi kontrol grubuna göre yüksek bulundu. Akciğer dokusunda milrinon ve pentoksifilin gruplarında SOD kontrol grubuna göre yüksek bulunurken milrinon ve NAS ile GPx düzeyi yüksek bulundu. Böbrekte pentoksifilin ve milrinon gruplarında TNF-α düzeyi kontrol grubuna göre düşük bulundu.
TARTIŞMA: Bu deneysel çalışma iki darbe modelinde PDE inhibitörleri ve NAS’nin oksidatif stres düzeyini ve uzak organ hasarını azaltıcı etkileri olduğunu göstermiştir. Bu konu üzerinde ileri klinik ve deneysel çalışmalara ihtiyaç vardır.

Anahtar Kelimeler: Antioksidan, doku hasarı; fosfodiesteraz inhibitörü; sepsis; serbest oksijen radikalleri.

Özdemir Özer, Uğur Topal, Metin Şen. The effects of specific and non-specific phosphodiesterase inhibitors and N-acetylcysteine on oxidative stress and remote organ injury in two-hit trauma model. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2020; 26(4): 517-525

Corresponding Author: Özdemir Özer, Türkiye
Manuscript Language: English