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

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.

Ýskelet kasý hasarýna karþý bir koruyucu olarak melatonin: Bir iskemi-reperfüzyon hasarý çalýþmasý

AMAÇ: Ýskemi-reperfüzyon (Ý/R) hasarý, dokulara kan akýþýnýn geçici olarak kesintiye uðramasý (iskemi) ve ardýndan yeniden baþlamasý (reperfüzyon) sonucu oluþan ve oksidatif stres, inflamasyon ve hücre ölümüne yol açan bir patolojik süreçtir. Mevcut tedavi seçenekleri sýnýrlýdýr, ancak melatoninin güçlü antioksidan ve anti-inflamatuvar özellikleri, Ý/R hasarýnda potansiyel bir terapötik ajan olarak öne çýkarmaktadýr. Bu çalýþmada, iskelet kasý Ý/R hasarýna karþý melatoninin koruyucu etkileri araþtýrýldý.
GEREÇ VE YÖNTEM: Kontrol, melatonin kontrol, Ý/R, melatonin+Ý/R ve dimetil sülfoksit (DMSO) kontrol olmak üzere beþ gruba ayrýlmýþ 30 erkek fare üzerinde çalýþtýk. Alt ekstemite iskelet kasýnda iskemi-reperfüzyon prosedürü, kontrol gruplarý ve melatonin ile tedaviden sonra yapýlan Ý/R prosedürlerinden sonra, kas dokusunda antioksidan kapasite (TAS), oksidatif stres belirteçleri (TOS ve MDA), inflamasyon (MPO) ve hücre ölümü (TUNEL ve histoloji) deðerlendirildi.
BULGULAR: Melatonin, diðer tüm gruplara kýyasla antioksidan kapasiteyi (TAS) önemli ölçüde artýrdý. Melatonin uygulanan Ý/R grubunda, oksidatif stres (TOS) seviyeleri, melatonin uygulanmayan Ý/R grubuna göre belirgin þekilde daha düþük bulundu. Histolojik analizde, Ý/R grubunda diðerlerine kýyasla daha fazla nekroz, ödem, inflamasyon ve hücre ölümü olduðu ortaya koyuldu. Ýlginç bir þekilde, melatonin+Ý/R grubu, Ý/R grubuna göre önemli ölçüde daha az hasara sahipti ve bu da melatoninin koruyucu etkisini vurgulamaktadýr.
SONUÇ: Bu çalýþma, eksojen olarak verilen melatoninin, Ý/R hasarýna maruz kalan iskelet kasý dokusunda oksidatif stresi, inflamasyonu ve hücre ölümünü etkili bir þekilde azalttýðýný göstermektedir. Bu sonuçlar, melatoninin iskelet kasý hasarýnda Ý/R kaynaklý komplikasyonlarý azaltmak için umut verici bir terapötik ajan olabileceðini düþündürmektedir.