İskelet Kası İskemi–Reperfüzyon Hasarında Hidroksitirozolün Antioksidan, Anti-İnflamatuvar ve Anti-Apoptotik Etkilerinin Kapsamlı Değerlendirilmesi
Tayfun Özdem1, Şahin Kaymak2, Hakan Kartal3, Ertan Demirdaş3, Gökhan Erol3, Elif Ertaş4, Başak Yavuz5, Faruk Metin Çomu6, Tuna Demirkıran1, Muharrem Emre Özdaş7, Işıl Taşöz Özdaş1, Rahman Şenocak21Sağlık Bakanlığı, Gülhane Eğitim Ve Araştırma Hastanesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye2Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Eğitim Ve Araştırma Hastanesi, Genel Cerrahi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
3Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Eğitim Ve Araştırma Hastanesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
4Selçuk Üniversitesi, Biyoistatistik Anabilim Dalı, Konya, Türkiye
5İzmir Demokrasi Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Histoloji Ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye
6Kırıkkale Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Kırıkkale, Türkiye
7Etlik Şehir Hastanesi, Çocuk Kalp Ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
Amaç:
İskelet kası iskemi–reperfüzyon (I/R) hasarı, reaktif oksijen türlerinin aşırı üretimi, inflamatuvar yanıtın aktivasyonu ve apoptoz ile karakterize, sonuçta belirgin yapısal ve fonksiyonel doku hasarına yol açan karmaşık bir patolojik süreçtir. Zeytin ve zeytin ürünlerinde doğal olarak bulunan fenolik bir bileşik olan hidroksitirozol (HT), güçlü antioksidan ve antiinflamatuvar özelliklere sahiptir. Bu çalışmada, alt ekstremite iskelet kası I/R hasarı oluşturulan deneysel sıçan modelinde HT’nin olası koruyucu etkilerinin kapsamlı olarak değerlendirilmesi amaçlandı.
Yöntem:
Yirmi dört adet erişkin Wistar albino sıçan rastgele dört gruba ayrıldı: Sham, HT-Kontrol, I/R ve HT+I/R. Arka ekstremitede 2 saat iskemi ve ardından 2 saat reperfüzyon uygulandı. Tedavi grubunda, iskemi indüksiyonundan 30 dakika önce HT (10 mg/kg, intraperitoneal) uygulandı. Serum total antioksidan kapasite (TAS), total oksidan durum (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSI) ölçüldü. İskelet kası dokuları histopatolojik olarak incelendi; ayrıca interlökin-1β (IL-1β), kaspaz-3 ekspresyonu ve TUNEL pozitif apoptotik hücreler değerlendirildi.
Bulgular:
Tedavi uygulanmayan I/R grubunda, Sham grubuna kıyasla TOS ve OSI düzeyleri, histopatolojik hasar skorları, inflamatuvar hücre infiltrasyonu ve apoptotik aktivite anlamlı derecede artmıştı (p<0,05). HT uygulaması, I/R grubuna göre oksidatif stres belirteçlerini, inflamatuvar yanıtı, doku hasar şiddetini ve apoptotik indeksleri anlamlı olarak azalttı (p<0,05).
Sonuç:
Hidroksitirozol, oksidatif stresi azaltarak, inflamasyonu baskılayarak ve apoptozu inhibe ederek iskelet kası I/R hasarına karşı belirgin koruyucu etki göstermiştir. Bu bulgular, HT’nin iskemi–reperfüzyona bağlı doku hasarının önlenmesi ve tedavisinde umut verici bir yardımcı tedavi stratejisi olabileceğini düşündürmektedir.
Anahtar Kelimeler: Hidroksitirozol, İskelet Kası, İskemi-Reperfüzyon, Oksidatif Stres, Apoptozis
Comprehensive Evaluation of the Antioxidant, Anti-inflammatory, and Anti-apoptotic Effects of Hydroxytyrosol in Skeletal Muscle Ischemia–Reperfusion Injury
Tayfun Özdem1, Şahin Kaymak2, Hakan Kartal3, Ertan Demirdaş3, Gökhan Erol3, Elif Ertaş4, Başak Yavuz5, Faruk Metin Çomu6, Tuna Demirkıran1, Muharrem Emre Özdaş7, Işıl Taşöz Özdaş1, Rahman Şenocak21Department of Cardiovascular Surgery, Gulhane Education and Research Hospital, Ministry of Health, Ankara, Türkiye2Department of General Surgery, Gulhane Education and Research Hospital, University of Health Sciences, Ankara, Türkiye
3Department of Cardiovascular Surgery, Gulhane Education and Research Hospital, University of Health Sciences, Ankara, Türkiye
4Department of Biostatistics, Selçuk University, Konya, Türkiye
5Department of Histology and Embryology, Izmir Democracy University, Izmir, Türkiye
6Department of Physiology, Kirikkale University, Kirikkale, Türkiye
7Department of Pediatric Cardiovascular Surgery, Etlik City Hospital, Ankara, Türkiye
Background:
Skeletal muscle ischemia–reperfusion (I/R) injury is a complex pathological process characterized by excessive production of reactive oxygen species, inflammatory cascade activation, and apoptosis, ultimately leading to significant structural and functional tissue damage. Hydroxytyrosol (HT), a naturally occurring phenolic compound predominantly found in olive products, has been shown to possess strong antioxidant and anti-inflammatory properties. This study aimed to comprehensively evaluate the potential protective effects of HT against lower extremity skeletal muscle I/R injury in an experimental rat model.
Methods:
Twenty-four adult Wistar albino rats were randomly allocated into four experimental groups: Sham, HT-Control, I/R, and HT+I/R. Ischemia was induced in the hind limb for 2 hours, followed by 2 hours of reperfusion. In the treatment group, HT (10 mg/kg, intraperitoneally) was administered 30 minutes prior to the induction of ischemia. Serum oxidative stress parameters, including total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), and oxidative stress index (OSI), were analyzed. Skeletal muscle tissues were examined histopathologically, and levels of interleukin-1β (IL-1β), caspase-3 expression, and TUNEL-positive apoptotic cells were assessed.
Results:
The untreated I/R group exhibited significantly elevated TOS and OSI levels, increased histopathological injury scores, prominent inflammatory cell infiltration, and higher apoptotic activity compared to the Sham group (p<0.05). Administration of HT significantly reduced oxidative stress markers, inflammatory response, tissue injury severity, and apoptotic indices compared with the I/R group (p<0.05).
Conclusion:
Hydroxytyrosol demonstrated a marked protective effect against skeletal muscle I/R injury by mitigating oxidative stress, suppressing inflammatory mediators, and reducing apoptosis. These findings highlight the therapeutic potential of HT as a promising adjunctive strategy in the prevention and management of ischemia–reperfusion-induced tissue damage.
Keywords: Hydroxytyrosol, Skeletal muscle, Ischemia–reperfusion, Oxidative stress, Apoptosis
Makale Dili: İngilizce