اثرات محافظتی اداراوون در آسیب ایسکمی / پرفیوژن مجدد کلیه در موش‌های صحرایی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : فارماکولوژی و سم شناسی

نویسندگان

1 دانش آموخته دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

2 مرکز تحقیقات علوم اعصاب و ایمونولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

3 مرکز تحقیقات هماتولوژی و انکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

4 مرکز تحقیقات کلیه، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

چکیده

زمینه مطالعه: ایسکمی / پرفیوژن مجدد کلیه (I/R) عامل برجسته آسیب حاد کلیه (AKI) است که بیشتر در روند سپسیس و جراحی‌های بزرگ رخ می‌دهد. اداراوون (EDA) خنثی‌کننده رادیکال آزاد مورد تأیید  FDAمی‌باشد و اثرات محافظتی آن در برابر آسیب I/R در بافت‌های مختلف گزارش شده است.
هدف: مطالعه حاضر اثر EDA را در مدل آسیب I/R کلیه موش‌های صحرایی ارزیابی کرد.
روش‎کار: در‌مجموع 24 موش صحرایی نر ویستار به 4 گروه  1. کنترل، 2.  I/R، 3. EDA و 4.EDA+ I/R  تقسیم ‌شدند. موش‌های گروه 3 و 4 یک دُز اداراوون (3 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) را 1 ساعت پیش از القای I/R به روش تزریق داخل‌صفاقی دریافت کردند. سپس فعالیت / سطوح فاکتورهای‌ اکسیدانی / آنتی‌اکسیدانی و هیستوپاتولوژی بافت کلیه در گروه‌های مورد‌مطالعه ارزیابی شد.
نتایج: اداراوون به‌طور معنی‌دار عملکرد کلیه (با بررسی سطح اوره و کراتینین سرم) را ارتقا داد و از سلول‌های کلیه در برابر آسیب I/R محافظت کرد (01/0P<). تجویز EDA به‌طور معنی‌دار آسیب بافت کلیه را کاهش و سیستم آنتی‌‌اکسیدانی کلیوی را در گروه EDA + I/R در مقایسه با موش‌های القا‌شده با  I/R افزایش داد (05/0P<).
نتیجه­گیری نهایی: تزریق EDA، 1 ساعت قبل از القای I/R کلیه می‌تواند آسیب شدید کلیه را در موش کاهش دهد. این نتایج حاکی از آن است که EDA می‌تواند به‌عنوان یک درمان مؤثر برای کاهش آسیب‌های بافتی ناشی از I/R مورد استفاده قرار گیرد. در مطالعات آینده بررسی اثرات ترکیبی EDA و سایر عوامل درمانی برای ارزیابی مزایای هم‌افزایی احتمالی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Protective Effects of Edaravone on Renal Ischemia/Reperfusion Injury in Male Rats

نویسندگان [English]

  • Seyyedeh Mina Hejazian 1
  • Zahra Sattari 1
  • Seyyed Sina Hejazian 2
  • Faeze Ghanbari Sevari 3
  • Yalda Rahbar Saadat 4
  • Sepideh Zununi Vahed 4
  • Mohammadreza Ardalan 4
1 Graduated from the Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
2 Immunology and Hematology and Oncology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
3 Neurosciences Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
4 Kidney Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
چکیده [English]

BACKGROUND: Renal ischemia-reperfusion (I/R) is a significant cause of acute kidney injury (AKI), which frequently occurs during sepsis and major surgeries. Edaravone (EDA) is an FDA-approved free radical scavenger and its protective effects against I/R injury have been reported in various tissues.
OBJECTIVES: This study aims to evaluate the impact of EDA on a rat model of renal I/R injury.
METHODS: A total of 24 male Wistar rats were allocated into four groups: (1) Control, (2) I/R, (3) EDA, and (4) EDA+ I/R. Rats in groups 3 and 4 received a single dose of 3 mg/kg EDA via intraperitoneal injection one hour before I/R induction. Then, the activity/levels of oxidant/antioxidant factors and histopathology of kidney tissue were evaluated in the studied groups.
RESULTS: The EDA significantly improved kidney function (based on serum creatinine and urea levels) and protected kidney cells against I/R injury (P<0.01). Administration of EDA significantly reduced renal tissue injury and enhanced the renal antioxidant system in the EDA+ I/R group compared to the I/R group (P<0.05).
CONCLUSIONS: The EDA injection one hour before the induction of renal I/R injury can reduce the severity of kidney damage in male rats. The results suggest that EDA can be an effective treatment for reducing I/R-induced tissue damage. Future studies are encouraged to explore the combined effects of EDA and other therapeutic agents to evaluate potential synergistic benefits.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acute kidney injury
  • Edaravone
  • In vivo study
  • Ischemia-reperfusion
  • Reactive oxygen species

اصل مقاله

مقدمه

آسیب حاد کلیه (AKI) افت ناگهانی عملکرد کلیه است که سبب انباشت بیش از اندازه مایع و فراورده‌های نهایی سوخت‌و‌ساز در بدن‌ می‌شود (1). میزان بروز آسیب حاد کلیه در بخش‌های بستری و مراقبت‌های ویژه 20 تا 50 درصد‌ می‌باشد (2). بسیاری از فرایندها مانند آسیب ایسکمی / پرفیوژن مجدد (I/R)، جراحی، سپسیس و عوامل دارای ویژگی سمیت کلیوی در روند بیماری‌زایی نفروتوکسیک دخالت دارند (3).

آسیب I/R کلیه پاسخ آماسی ناشی از اکسیژن‌رسانی ناکافی است و می‌تواند در نتیجه پیوند کلیه، نفروکتومی، جراحی آنوریسم شریان کلیوی و شوک ناشی از خون‌ریزی به وجود آید (4). آسیب بافتی ناشی از آسیب I/R به‌وسیله سطوح تغییر‌یافته ROS (گونه‌های کنشگر اکسیژن)، سایتوکاین‌ها، کموکاین‌های جاذب نوتروفیل، میلوپراکسیداز و دیگر عوامل آسیب‌رسان ساخته‌شده به‌وسیله سلول‌های آسیب‌دیده رخ‌ می‌دهد (4). آسیب ناشی از I/R چندعاملی است، بااین‌حال خنثی‌کننده رادیکال‌های آزاد از‌جمله آنتی‌‌اکسیدان‌ها، آسیب حاد کلیه ناشی از I/R را تضعیف‌ می‎کند که نشان‌دهنده نقش اصلی گونه‌های کنشگر اکسیژن در بروز آسیب I/R‌ می‌باشد (5).

اداراوون (EDA) به‌عنوان خنثی‌کننده رادیکال‌های آزاد و عامل محافظت‌کننده عصبی مورد توجه قرار گرفته ‌است. این دارو با غیرفعال کردن گونه‌های کنشگر اکسیژن، مهار پراکسیداسیون غشا و کاهش سمیت سلولی ناشی از رادیکال هیدروکسیل از آسیب DNA و پروتئین جلوگیری‌ می‌کند (6). نقش محافظتی EDA در برابر آسیب I/R در قلب، روده، کلیه و کبد در بسیاری از مطالعات گزارش ‌شده ‌است (7-11). مطالعات نشان می‌دهند EDA احتمالاً ازطریق کاهش استرس اکسیداتیو و التهاب کلیوی می‌تواند یک رویکرد بالقوه برای بهبود آسیب حاد کلیه ناشی از ماده حاجب (کنتراست) باشد (12، 13). همچنین Moezi و همکاران در سال 2022 اذعان داشتند EDA‌ می‌تواند با استفاده از فعالیت آنتی‌اکسیدانی و اثر مهاری بر بیان ژن نیتریک اکسید سنتاز القایی، در برابر آسیب حاد کلیه ناشی از رابدومیولیز محافظت کند (14).

با‌توجه‌به اینکه آسیب I/R یکی از مهم‌ترین چالش‌های پزشکی درزمینه آسیب‌های کلیوی است که می‌تواند به نارسایی حاد کلیوی منجر شود و درمان آن چالش‌برانگیز است، همچنین با در نظر گرفتن میزان بروز و مرگ‌و‌میر بالای آسیب حاد کلیه ناشی از I/R و عدم دسترسی کافی به داروهای مؤثر برای پیشگیری و درمان آسیب حاد کلیه، باید رویکردهای پیشگیرانه و درمانی مناسب در نظر گرفته شود. بر‌اساس منابع علمی موجود، پتانسیل EDA در کاهش استرس اکسیداتیو و بهبود آسیب‌های I/R، انگیزه‌ای برای بررسی اثرات آن در آسیب‌های کلیوی است و می‌تواند یک راهبرد درمانی بالقوه برای کاهش آسیب کلیه و ارگان‌‎های مختلف در شرایط مختلف بالینی باشد. از‌این‌رو مطالعات بیشتری برای روشن شدن کامل مکانیسم‌های عمل و بهینه‌سازی استفاده از آن در مراکز درمانی‌بالینی مورد نیاز است. مطالعه حاضر اثرات EDA را بر آسیب I/R کلیوی در مدل موش صحرایی ارزیابی کرد. استفاده از مدل حیوانی برای بررسی اثرات EDA در آسیب‌های I/R کلیوی، امکان ارزیابی دقیق‌تر مکانیسم‌های درگیر و اثربخشی دارو را فراهم می‌کند. بدین‌منظور، فعالیت / سطوح فاکتورهای اکسیدانی / آنتی‌اکسیدانی، عملکرد و هیستوپاتولوژی بافت کلیه بررسی شدند. مطالعه حاضر می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید برای آسیب‌های I/R کلیه کمک کند و در‌نتیجه، به بهبود نتایج درمان در بیماران مبتلا به این نوع آسیب منجر شود.

مواد و روش کار

حیوانات: در مطالعه حاضر، از موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 15±230 گرم (24 عدد) استفاده ‌شد. این موش‌ها تا 10 روز قبل از شروع آزمایش در شرایط کنترل‌شده، از‌جمله دمای 2±22 درجه سانتی‌گراد و رطوبت از 40 تا 70 درصد نگهداری‌ شدند. سپس موش‌ها به‌طور تصادفی به 4 گروه 1. کنترل، 2. القاشده با I/R، 3. درمان با EDA (اداراوون یا آلساوا، زیست دارو دانش، تهران، ایران) و 4. درمان با I/R + EDA تقسیم‌ شدند. EDA رقیق‌شده در سالین (3 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) به موش‌های گروه 3 و 4 به‌صورت تک دُز (‌3 میلی‌گرم بر کیلوگرم) 1 ساعت قبل از القای I/R به‌صورت داخل‌صفاقی تزریق‌ شد.

القای I/R کلیه: برای بیهوشی حیوانات، کتامین (90 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) و زایلازین (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) به‌صورت داخل‌صفاقی تزریق ‌شد. در گروه کنترل، دستکاری عروق کلیوی بدون گیره انجام ‌‌شد، در‌حالی‌که در گروه I/R، جریان خون کلیه چپ با استفاده از گیره‌های غیرتروماتیک در اطراف شریان و ورید به‌مدت 45 دقیقه متوقف ‌شد. کلیه ایسکمیک با دیدن کلیه‌های رنگ‌پریده تأیید شد و سپس پرفیوژن کلیه با برداشتن گیره دوباره برقرار شد. پس از آن برای بهبودی بعد از بیهوشی، حفره شکمی موش‌ها بخیه‌ شد و آن‌ها به قفس بازگردانده‌ شدند. 6 ساعت پس از پرفیوژن مجدد، نمونه خون تمام موش‌ها جمع‌آوری‌ شد. کیت‌های سنجش رنگ‌سنجی برای ارزیابی سطوح سرمی کراتینین و اوره (BioMerieus) استفاده ‌شد.

 سپس موش‌ها با تزریق تیوپنتال سدیم داخل‌صفاقی (200 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) برای بررسی بافت کلیه‌ به روش یوتانازی کشته و بافت‌های کلیه‌ با سرم سرد حاوی نمک جدا شدند.

مطالعه هیستوپاتولوژیک: برای ارزیابی تأثیر EDA بر بافت‌ کلیه پس از القای I/R، بافت‌های کلیه در فرمالین (10 درصد) تثبیت‌ شدند و در پارافین قرار گرفتند. مقاطع هیستوپاتولوژیک 5 میکرونی با H&E (هماتوکسیلین و ائوزین) رنگ‌آمیزی و زیر میکروسکوپ بررسی شد. بر‌اساس یک سیستم 5 امتیازی (15)، نفوذ سلول‌های ایمنی، تعداد سلول‌های آپوپتوز / نکروز توبولی، میزان گشاد شدن و اتساع توبول‌ها، تغییرات در مرز زوائد مسواکی (براش) و تشکیل کست توبول مورد ارزیابی قرار ‌گرفت. برای هر دسته از ویژگی‌ها، بر‌اساس شدت یا میزان تغییرات مشاهده‌شده، یک امتیاز از صفر تا 5 اختصاص داده شد. امتیاز صفر برای توبول‌های نرمال و بدون تغییر، امتیاز 1 برای تغییرات هیستوپاتولوژیک کمتر یا مساوی 10 درصد (حداقل یا تغییرات بسیار خفیف)، امتیاز 2 برای تغییرات خفیف بین 11 تا 25 درصد، امتیاز 3 برای تغییرات متوسط 26 تا 45 درصد، امتیاز 4 برای تغییرات شدید 46 تا 75 درصد و امتیاز 5 برای تغییرات بسیار شدید بیشتر از 76 درصد اختصاص یافت.

بررسی شاخص‌های ‌اکسیدانی / آنتی‌اکسیدانی در موش‌ها: از نمونه بافت کلیه هر حیوان با استفاده از کلرید پتاسیم (KCL) 15/1 درصد، هموژنات کلیه 10 درصد تهیه‌ شد. هموژنات کلیه با سرعت 7000 دور در دقیقه به‌مدت 10 دقیقه در دمای 4 درجه سانتی‌گراد سانتریفیوژ شد و سپس از مایع رویی برای تعیین کل فعالیت اکسیدانی / آنتی‌‌اکسیدانی استفاده‌ شد. بدین‌منظور، فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز (GPx)، کاتالاز (CAT) و سوپراکسید دسموتاز (SOD) و همچنین ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی (TAC) و سطوح گلوتاتیون (GSH) در کلیه (با استفاده از کیت Zellbio، Biocore، آلمان) بررسی ‌گردید. همچنین برای آزمایش پراکسیداسیون لیپیدی، سطوح مالون دی‌آلدئید کلیه (MDA) توسط کیت سنجش MDA Zellbio (Biocore Diagnostik)، به‌عنوان شاخص استرس اکسیداتیو اندازه‌گیری ‌شد.

تجزیه‌و‌تحلیل آماری: از‌آنجایی‌که متغیرهای کمی مورد‌مطالعه دارای توزیع نرمال بودند، به‌صورت میانگین ± انحراف‌معیار (SD) گزارش ‌شدند. برای مقایسه داده‌ها بین گروه‌های موش، از آزمون‌های ANOVA یک‌طرفه و آزمون تعقیبی Tukey استفاده‌ شد. داده‌های هیستوپاتولوژی اسکوربندی‌شده بافت کلیه که متغیر رتبه‌ای بودند، از‌طریق آزمون کروسکال والیس آنالیز شدند. مقادیر 05/0P< از‌نظر آماری معنی‌دار در نظر گرفته‌ شد. تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها با استفاده از SPSS نسخه 0/23 صورت گرفت.

نتایج

تأثیر EDA بر عملکرد کلیه: افزایش معنی‎دار سطح سرمی اوره (16/3±96 در مقایسه با 5/4±7/64 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر، 05/0P<) و کراتینین (16/0±3/1 در مقایسه با 05/0±7/0 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر، 05/0P<) در موش‌های صحرایی القا‌شده با I/R کلیه نسبت به گروه کنترل توانست آسیب کلیوی را در این گروه تأیید کند. پیش‌درمانی با EDA توانست به‌طور معنی‌دار سطح سرمی اوره (5/2±2/70 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر، 05/0P<) و کراتینین (12/0±9/0 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر، 01/0P<) در موش‌های I/R+EDA را در مقایسه با موش‌های القا‌شده با I/R کاهش دهد.

اثرات اداراوون بر هیستوپاتولوژی کلیه: ویژگی‌های هیستوپاتولوژیک بافت کلیه در تمام موش‌ها مورد‌ مطالعه قرار گرفت (تصویر 1). موش‌های گروه کنترل دارای سلول‌هایی با ظاهر طبیعی بودند. القای I/R باعث آسیب معنی‌دار به کلیه‌ها در مقایسه با گروه کنترل شد (01/0P<). درمقابل، پیش‌درمانی EDA توانست از کلیه‌ها در برابر آسیب I/R در گروه I/R+EDA محافظت کند، اما از‌نظر آماری معنی‌دار نبود (05/0P>). علاوه‌بر‌این، میزان امتیاز آسیب بافتی در موش‌های با درمان EDA در مقایسه با موش‌های سالم معنی‌دار نبود (05/0P>) (نمودار 1).

مقایسه شاخص‌های ‌اکسیدانی/آنتی‌اکسیدانی بین گروه‌های مورد‌مطالعه: برای اندازه‌گیری توان آنتی‌اکسیدانی بافت کلیه در گروه‌های مورد‌مطالعه، فعالیت کاتالاز، سوپراکسید دسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز همراه با ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی و سطوح گلوتاتیون مورد بررسی قرار گرفت. میانگین ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی در موش‌های I/R نسبت به گروه کنترل کاهش معنی‌داری داشت (001/0P<). پیش‌تیمار EDA قبل از القای I/R به‌طور معنی‌دار سطح ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی را در مقایسه با موش‌های القاشده از I/R بازیابی کرد (05/0P<) (نمودار A2). فعالیت سوپراکسید دسموتاز در گروه I/R در مقایسه با گروه کنترل، کمتربود که از‌نظر آماری قابل‌توجه بود (05/0P<). پیش‌تیمار EDA توانست به‌طور معنی‌داری فعالیت این آنزیم را در موش‌های I/R+EDA در مقایسه با موش‌های I/R افزایش دهد (05/0P<). میانگین فعالیت کاتالاز در گروه I/R کمتر از گروه کنترل بود و فعالیت کاتالاز بین گروه‌های I/R+EDA و I/R نیز تفاوت معنی‌داری نداشت (نمودار B2). مقایسه میانگین سطح مالون دی‌آلدئید به‌عنوان شاخص استرس اکسیداتیو بین گروه‌های مورد‌مطالعه در نمودار B2 نشان ‌داده ‌شده ‌است. سطح مالون دی‌آلدئید در موش‌های گروه I/R و گروه EDA نسبت به گروه کنترل افزایش یافت، اما تغییرات مشاهده‌شده از‌نظر آماری معنی‌دار نبودند. میانگین سطح گلوتاتیون پس از القای I/R در مقایسه با گروه کنترل ‌به‌طور معنی‌داری کاهش یافت (001/0P<). پیش‌درمانی با EDA ‌به‌طور معنی‌دار توانست سطح گلوتاتیون را در کلیه موش‌های I/R+EDA در مقایسه با موش‌های I/R افزایش دهد (01/0P<). فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز در گروه I/R نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی‌داری داشت (01/0P<). فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز در موش‌های I/R+EDA  و در موش‌های با پیش‌درمان EDA در مقایسه با موش‌هایI/R  ‌به‌طور معنی‌دار افزایش یافت (05/0P<) (نمودار C2).

بحث

تزریق تک‌دُز EDA، 1 ساعت قبل از القای I/R در کلیه توانست ‌به‌طور معنی‌دار عملکرد کلیه را حفظ‌ کرده و تغییرات هیستومورفولوژیکی کلیوی ناشی از I/R را کاهش دهد. علاوه‌بر‌این EDA توانست ‌به‌طور معنی‌دار سطح سیستم ‌آنتی‌اکسیدانی کلیه را بالا برده و باعث افزایش ظرفیت تام آنتی‌اکسیدانی همراه با فعالیت کاتالاز، سوپراکسید دسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز در گروه‌های تحت درمان ‌شود.

آسیب ایسکمیک کلیه با ساز‌و‌کار‌های گوناگون سبب آسیب بافتی‌ می‌شود که با افزایش اوره و کراتینین سرم همراه است (16). آسیب I/R کلیه با کاهش ATP ناشی از هیپوکسی شروع‌ می‌شود و به اختلال عملکرد میتوکندری و تولید بیش‌از‌حد گونه‌های کنشگر اکسیژن در حین خون‌رسانی مجدد‌ منجر می‌شود. این انفجار اکسیداتیو باعث پراکسیداسیون لیپیدی، آسیب غشا و آزادسازی الگوهای مولکولی مرتبط با آسیب (DAMPs)‌ می‌شود که پاسخ‌های ایمنی ذاتی را فعال‌ می‌کند. در‌نتیجه، محیط التهابی، نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها را جذب‌ می‌کند و آسیب بافتی را از‌طریق آزادسازی سیتوکین‌های التهابی تقویت‌ می‌کند (16). در مطالعه حاضر، I/R ‌به‌طور معنی‌دار سطوح اوره و کراتینین سرم را در موش‌ها افزایش داد که این افزایش ‌به‌طور مؤثری با پیش‌درمانی EDA 1 ساعت قبل از القای I/R جلوگیری ‌شد. علاوه‌بر‌این، در مطالعه حاضر نشان داده ‌شد تغییرات بافتی در موش‌ها پس از القای I/R توسط EDA قابل‌پیشگیری است. در مطالعه Doi و همکاران در سال 2004، اثربخشی EDA پس از القای I/R در کاهش آسیب کلیه مورد ارزیابی قرار گرفت. آن‌ها از دی‌کلرو ـ دی‌هیدروفلورسئین به‌عنوان شاخص رادیکال‌های آزاد و 4 ـ هیدروکسی ـ 2 ـ هگزنال به‌عنوان شاخص سطح پراکسیداسیون لیپیدی استفاده‌ کردند (9). همچنین در این مطالعه عملکرد کلیه ‌به‌طور معنی‌دار بهبود و آسیب کلیوی پس از تجویز EDA کاهش یافت.

یکی از مکانیسم‌های کلیدی آسیب I/R استرس اکسیداتیو است که توسط رادیکال‌های آزاد واسطه‌گری می‌شود (17). در‌ نتیجه پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع، یک ترکیب آلدئیدی بسیار واکنش‌پذیر به نام مالون دی‌آلدئید تولید‌ می‌شود (18). در مطالعه Doi و همکاران در سال 2004، کاهش پراکسیداسیون لیپیدی در سلول‌های توبولی به دنبال مصرف EDA گزارش شد (9). علاوه‌بر‌این آنان اذعان داشتند EDA می‌تواند تولید گونه‌های کنشگر اکسیژن را در رده سلولی HKC-8 توبول‌های کلیوی کاهش دهد (9). در مطالعه Zhang و همکاران در سال 2008، پس از درمان موش‌های آسیب‌دیده با EDA در دُزهای مختلف (1 تا 3 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن)، سطح کراتینین سرم و مالون دی‌آلدئید کلیوی کاهش یافت و سطوح سوپراکسید دسموتاز در سرم و کلیه نسبت به گروه کنترل افزایش پیدا کرد (19). در مطالعه مشابه دیگری که Li و همکاران در سال 2010 انجام دادند، EDA که در طول 3 دقیقه آخر ایسکمی، قبل از پرفیوژن مجدد تجویز شد، ‌توانست از آسیب I/R کلیه محافظت کند. در این موش‌ها، غلظت مالون دی‌آلدئید، کراتینین سرم و اوره و همچنین آسیب بافت کلیه به‌طور معنی‌داری در مقایسه با گروه تیمارنشده کمتر و فعالیت سوپراکسید دسموتاز بالاتر بود (20). با‌این‌حال در مطالعه حاضر، افزایش مختصری در سطح مالون دی‌آلدئید در موش‌های گروه I/R و گروهی که فقط EDA را دریافت کرده بود نسبت به گروه کنترل مشاهده شد، اما از‌نظر آماری معنی‌دار نبود. به‌طور خلاصه، EDA با مسیرهای متعدد، در برابر آسیب بافتی ناشی از I/R محافظت‌ می‌کند. برخلاف آنتی‌اکسیدان‌های وسیع‌الطیف، مانند ویتامین C یا ویتامین E، EDA به‌طور انتخابی رادیکال‌های هیدروکسیل و رادیکال‌های پراکسی نیتریت را هدف قرار می‌دهد، زنجیره‌های پراکسیداسیون لیپیدی را مهار و از تجمع مالون دی‌آلدئید جلوگیری‌ می‌کند، در‌حالی‌که اسید اسکوربیک در درجه اول رادیکال‌های محلول در آب را خنثی‌ می‌کند و α-توکوفرول رادیکال‌های محلول در چربی را هدف قرار‌ می‌دهد، ساختار آمفی‌دوست EDA امکان فعالیت هم‌زمان در محفظه‌های آبی و چربی را فراهم‌ می‌کند. این فعالیت دوگانه به آن اجازه‌ می‌دهد تا واکنش‌های زنجیره‌ای پراکسیداسیون لیپیدی را قطع کند (21). در مطالعه‎ای که Fu و همکاران در سال 2020 انجام دادند، EDA آسیب I/R کلیه را از‌طریق کاهش استرس شبکه آندوپلاسمی (با کاهش بیان ژن‌های‌GRP78, CHOP, p-ERK1/2 ) و آپوپتوز در مدل احیای موش صحرایی بهبود بخشید (22). همچنین گزارش ‌شده ‌است که EDA یکپارچگی زنجیره انتقال الکترون را حفظ‌ می‌کند و باعث کاهش آزاد شدن سیتوکروم c و فعال شدن کاسپاز-3‌ می‌شود. بدین ترتیب، EDA با مهار آپوپتوز و بهبود آسیب میتوکندری در برابر آسیب کلیوی ناشی از I/R محافظت‌ می‌کند (23). مطالعاتی که Sueishi و همکاران و Iguchi همکاران به‌ترتیب در سال‌های 2002 و 2004 انجام دادند، نشان‌ داد EDA دارای پتانسیل مهار بیماری‌های حاد و مزمن کلیه ناشی از سیس پلاتین در حیوانات است (24، 25).

اثر محافظتی EDA به آسیب ناشی از I/R محدود نمی‌شود. در مطالعه Liu و همکاران در سال 2015، کارایی EDA در جلوگیری از آسیب بافتی در کلیه ناشی از لیپوپلی‌ساکاریدها مورد ارزیابی قرار گرفت. در این مطالعه نشان داده شد EDA میزان اوره و کراتینین سرم را در موش‌های آسیب‌دیده کاهش ‌می‌دهد. ازسوی‌دیگر، التهاب و آسیب اکسیداتیو میتوکندری را در سلول‌های کلیه کاهش‌ می‌دهد (26). علاوه‌بر‌این، اثر محافظتی EDA بر بیماران کوویدـ19 نیز توسط Ghannadi و همکاران و Moslemi و همکاران در سال 2022 گزارش ‌شده‌ است (27، 28). همچنین نتایج مطالعه Bagheri و همکاران در سال 2024 نشان داد EDA‌ می‌تواند اثرات محافظتی در برابر آسیب‌های ناشی از ایسکمی / پرفیوژن مجدد کلیوی در بافت قلب موش صحرایی از خود به جای بگذارد (11).

در مطالعه حاضر اثرات محافظتی اداراوون بر آسیب ناشی از ایسکمی / پرفیوژن مجدد در کلیه بررسی شد. با‌این‌حال، یکی از محدودیت‌های مطالعه حاضر عدم ارزیابی پیامدهای مصرف داروی EDA است. برخی از مطالعات گزارش‌‌ـ‌موردی، آسیب کلیوی را پس از درمان با EDA گزارش کرده‌اند (29). علاوه‌بر‌این، ایجاد آسیب ناشی از I/R بر روی بافت کلیه از‌طریق مکانیسم‌های بسیار پیچیده و مسیرهای تنظیمی، به‌عنوان مثال نکروز (30)، آسیب میتوکندری (31) و مکانیسم‌های واسطه گونه‌های کنشگر اکسیژن (32)، استرس اکسیداتیو، پاسخ‌های التهابی و ایمنی (IL-17C و JAK/STAT) می‌تواند رخ دهد (33). از‌این‌رو ‌ می‌توان انتظار داشت آسیب‌های ایجاد‌شده ‌به‌طور کامل توسط EDA کنترل نشود و بایستی از EDA همراه با سایر عوامل درمانی در مطالعات آینده استفاده کرد. ازطرف‌دیگر، ارزیابی اثرات EDA بر نشانگرهای التهابی در یک دوره پیگیری طولانی‌تر پیشنهاد‌ می‌شود.

نتیجه‌گیری نهایی: ‌به‌طورکلی می‌توان نتیجه گرفت استفاده از EDA 1 ساعت قبل از القای I/R کلیه می‌تواند آسیب شدید کلیه را در مدل موش کاهش دهد. بنابراین می‌توان از آن به‌عنوان یک داروی مؤثر برای کاهش آسیب بافتی ناشی از I/R در مطالعات آتی استفاده‌ کرد.

ملاحظات اخلاقی

مطالعه حاضر در کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی تبریز با کد IR.TBZMED.VCR.REC.1400.121 تصویب شده است.

سپاسگزاری

نویسندگان از همکاری و حمایت دانشگاه علوم پزشکی تبریز قدردانی می‌نمایند.

تعارض منافع

هیچ گونه تعارض منافعی در ارتباط با این مطالعه وجود ندارد.

مراجع

  1. Kellum JA, Romagnani P, Ashuntantang G, Ronco C, Zarbock A, Anders HJ. Acute kidney injury. Nat Rev Dis Primers. 2021;7(1): 52. doi: 10.1038/s41572-021-00284-z PMID: 34267223
  2. Jonny J, Hasyim M, Angelia V, Jahya AN, Hilman LP, Kusumaningrum VF, et al. Incidence of acute kidney injury and use of renal replacement therapy in intensive care unit patients in indonesia. BMC Nephrol. 2020;21(1):191. doi: 10.1186/s12882-020-01849-y PMID: 32434496
  3. Li Z, Ludwig N, Thomas K, Mersmann S, Lehmann M, Vestweber D, et al. The pathogenesis of ischemia-reperfusion induced acute kidney injury depends on renal neutrophil recruitment whereas sepsis-induced aki does not. Front Immunol. 2022;13:843782. doi: 10.3389/fimmu.2022.843782 PMID: 35529856
  4. Nieuwenhuijs-Moeke GJ, Pischke SE, Berger SP, Sanders JSF, Pol RA, Struys M, et al. Ischemia and reperfusion injury in kidney transplantation: Relevant mechanisms in injury and repair. J Clin Med. 2020;9(1):253. doi: 10.3390/jcm9010253 PMID: 31963521
  5. Granata S, Votrico V, Spadaccino F, Catalano V, Netti GS, Ranieri E, et al. Oxidative stress and ischemia/reperfusion injury in kidney transplantation: Focus on ferroptosis, mitophagy and new antioxidants. Antioxidants (Basel). 2022;11(4):769. doi: 10.3390/antiox11040769 PMID: 35453454
  6. Watanabe T, Tahara M, Todo S. The novel antioxidant edaravone: From bench to bedside. Cardiovasc Ther. 2008;26(2):101-14. doi: 10.1111/j.1527-3466.2008.00041.x PMID: 18485133
  7. Yamawaki M, Sasaki N, Shimoyama M, Miake J, Ogino K, Igawa O, et al. Protective effect of edaravone against hypoxia-reoxygenation injury in rabbit cardiomyocytes. Br J Pharmacol. 2004;142(3):618-26. doi: 10.1038/sj.bjp.0705775 PMID: 15148265
  8. Tsuji K, Kwon AH, Yoshida H, Qiu Z, Kaibori M, Okumura T, et al. Free radical scavenger (edaravone) prevents endotoxin-induced liver injury after partial hepatectomy in rats. J Hepatol. 2005;42(1):94-101. doi: 10.1016/j.jhep.2004.09.018 PMID: 15629513
  9. Doi K, Suzuki Y, Nakao A, Fujita T, Noiri E. Radical scavenger edaravone developed for clinical use ameliorates ischemia/reperfusion injury in rat kidney. Kidney Int. 2004;65(5):1714-23. doi: 10.1111/j.1523-1755.2004.00567.x PMID: 15086910
  10. Tomatsuri N, Yoshida N, Takagi T, Katada K, Isozaki Y, Imamoto E, et al. Edaravone, a newly developed radical scavenger, protects against ischemia-reperfusion injury of the small intestine in rats. Int J Mol Med. 2004;13(1):105-9. doi: 10.3892/ijmm.13.1.105 PMID: 14654979
  11. Bagheri Y, Dehghan M, Hejazian SM, Ardalan M, Vahed SZ, Niknafs BJ. The protective effect of edaravone against acute renocardiac syndrome in a kidney ischemia-reperfusion model. J Cardiovasc Thorac Res. 2024;16(4):243-248. doi: 10.34172/jcvtr.33077
  12. Alshogran OY, Al Tahrawi AY,Nusair SD. Exploring the effects of edaravone in rats with contrast-induced acute kidney injury. Life Sci. 2022;309:121006. doi: 10.1016/j.lfs.2022.121006 PMID: 36174711
  13. Esmailnejad A, Zununi Vahed S, Hejazian SM, Aslanabadi N, Lotfollahhi Gharakhanlu H, Saraei M, et al. Effectiveness of edaravone in preventing contrast-induced nephropathy in high-risk patients undergoing coronary angiography: A randomized, double-blind trial. Pharmacol Res Perspect. 2024;12(4):e1228. doi: 10.1002/prp2.1228 PMID: 38956898
  14. Moezi L, Panjehshahin MR, Torabinezhad S, Kamali-Sarvestani E, Farjadian S, Pirsalami F, et al. Renoprotective effects of edaravone in a model of acute kidney injury induced by rhabdomyolysis in rats, the involvement of nitric oxide. Trends Pharmacol Sci. 2022;8(2):85-94. doi: 10.30476/tips.2022.95089.1141
  15. Melnikov VY, Faubel S, Siegmund B, Lucia MS, Ljubanovic D, Edelstein CL. Neutrophil-independent mechanisms of caspase-1- and il-18-mediated ischemic acute tubular necrosis in mice. J Clin Invest. 2002;110(8):1083-91. doi: 10.1172/jci15623 PMID: 12393844
  16. Salvadori M, Rosso G,Bertoni E. Update on ischemia-reperfusion injury in kidney transplantation: Pathogenesis and treatment. World J Transplant. 2015;5(2):52-67. doi: 10.5500/wjt.v5.i2.52 PMID: 26131407
  17. Güler MC, Tanyeli A, Ekinci Akdemir FN, Eraslan E, Özbek Şebin S, Güzel Erdoğan D, et al. An overview of ischemia-reperfusion injury: Review on oxidative stress and inflammatory response. Eurasian J Med. 2022;54(Suppl1):62-65. doi: 10.5152/eurasianjmed.2022.22293 PMID: 36655447
  18. Zorawar S, Indrakaran PK, Pramjit S, Rupinder K. Use of malondialdehyde as a biomarker for assessing oxidative stress in different disease pathologies: A review. Iran J Public Health. 2015;43(Supple 3).
  19. Zhang G, Xu QP,Huang HY. Protective effects of edaravone on renal ischemia-reperfusion injury in rats. Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. 2008;37(3):308-11. doi: 10.3785/j.issn.1008-9292.2008.03.017 PMID: 18546537
  20. Li Y, Xia AZ, Xing SH. Protective effect of edaravone against renal ischemia/reperfusion injury and compared with ischemic postconditioning in rats. Yao Xue Xue Bao. 2010;45(7):840-8. PMID: 20931780
  21. Watanabe K, Tanaka M, Yuki S, Hirai M,Yamamoto Y, How is edaravone effective against acute ischemic stroke and amyotrophic lateral sclerosis? J Clin Biochem Nutr. 2018;62(1):20-38. doi: 10.3164/jcbn.17-62 PMID: 29371752
  22. Fu ZY, Wu ZJ, Zheng JH, Li N, Lu JY, Chen MH. Edaravone ameliorates renal warm ischemia-reperfusion injury by downregulating endoplasmic reticulum stress in a rat resuscitation model. Drug Des Devel Ther. 2020;14:175-183. doi: 10.2147/dddt.S211906 PMID: 32021102
  23. Zhao X, Zhang E, Ren X, Bai X, Wang D, Bai L, et al. Edaravone alleviates cell apoptosis and mitochondrial injury in ischemia-reperfusion-induced kidney injury via the jak/stat pathway. Biol Res. 2020;53(1):28. doi: 10.1186/s40659-020-00297-0 PMID: 32620154
  24. Sueishi K, Mishima K, Makino K, Itoh Y, Tsuruya K, Hirakata H, et al. Protection by a radical scavenger edaravone against cisplatin-induced nephrotoxicity in rats. Eur J Pharmacol. 2002;451(2):203-8. doi: 10.1016/s0014-2999(02)02251-3 PMID: 12231392
  25. Iguchi T, Nishikawa M, Chang B, Muroya O, Sato EF, Nakatani T, et al. Edaravone inhibits acute renal injury and cyst formation in cisplatin-treated rat kidney. Free Radic Res. 2004;38(4):333-41. doi: 10.1080/10715760310001646886 PMID: 15190930
  26. Liu L, Song Y, Zhao M, Yi Z, Zeng Q. Protective effects of edaravone, a free radical scavenger, on lipopolysaccharide-induced acute kidney injury in a rat model of sepsis. Int Urol Nephrol. 2015;47(10):1745-52. doi: 10.1007/s11255-015-1070-5 PMID: 26300162
  27. Ghannadi A, Hejazian SM, Moslemi MR, Farnood F, Niknafs B, Zununi Vahed S, et al. Effect of edaravone on patients with moderate covid-19: A single-center non-randomized clinical trial. Med J Tabriz Uni Med Sci. 2022;44(3):189-199. doi: 10.34172/mj.2022.027
  28. Moslemi M, Hejazian SM, Shaddelan M, Javanali F, Mirghaffari A, Sadeghi A, et al. Evaluating the effect of edaravone on clinical outcome of patients with severe covid-19 admitted to icu: A randomized clinical trial. Inflammopharmacology. 2022;30(4):1277-1282. doi: 10.1007/s10787-022-01001-2 PMID: 35723849
  29. Kamouchi M, Sakai H, Kiyohara Y, Minematsu K, Hayashi K, Kitazono T. Acute kidney injury and edaravone in acute ischemic stroke: The fukuoka stroke registry. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2013;22(8):e470-6. doi: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2013.05.018 PMID: 23800495
  30. Pefanis A, Ierino FL, Murphy JM,Cowan PJ. Regulated necrosis in kidney ischemia-reperfusion injury. Kidney Int. 2019;96(2):291-301. doi: 10.1016/j.kint.2019.02.009 PMID: 31005270
  31. Kezic A, Spasojevic I, Lezaic V, Bajcetic M. Mitochondria-targeted antioxidants: Future perspectives in kidney ischemia reperfusion injury. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:2950503. doi: 10.1155/2016/2950503 PMID: 27313826
  32. Minutoli L, Puzzolo D, Rinaldi M, Irrera N, Marini H, Arcoraci V, et al. Ros-mediated nlrp3 inflammasome activation in brain, heart, kidney, and testis ischemia/reperfusion injury. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:2183026. doi: 10.1155/2016/2183026 PMID: 27127546
  33. Wang F, Yin J, Lin Y, Zhang F, Liu X, Zhang G, et al. Il-17c has a pathogenic role in kidney ischemia/reperfusion injury
مجله تحقیقات دامپزشکی (Journal of Veterinary Research)

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 29 آذر 1404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار