Η επίδραση του αντιοξειδωτικού U-74389G σε πειραματικό πρότυπο βραχείας διάρκειας ισχαιμίας / ισχαιμίας / επαναιμάτωσης παγκρέατος χοίρου: βιοχημική, αιμοδυναμική και ιστοπαθολογική μελέτη

Abstract

Objective: A pivotal role of lazaroid U-74389G, as specific antioxidant factor oftissue damage in various organs, has recently been suggested. In addition,preconditioning by brief exposure to ischemia protects tissues against damage evokedby subsequent severe ischemia.The objective of this study was to elucidate the effect of U-74389G and thephenomenon of ischemic preconditioning, in an experimental Ischemia Reperfusioninduced pancreatiitis and to determine the oxidative stress.Design: Prospective randomized controlled studySetting: 1st Department of Propaedeutic Surgery, Hippokratio Hospital, University ofAthens, 114 Vas Sofias Avenue, Athens 116 27, Greece and Experimental–ResearchCenter, Elpen Pharmaceuticals, Athens, GreeceSubjects: Twenty four (male and female) pigs, weighting 28–35 kg.Background. Oxidative stress is a crucial factor in the pathophysiology of acutepancreatitis and its systemic complications. Lazaroids are a novel class of antioxidantsthat potently protect pancreatic acinar cells against oxidant attack. The aim of ourstudy was to evaluate the therapeutic potential of 21-aminosteroid U-74389G inpancreatic injury after ischemia and reperfusion of the organ, in a swine model.Materials and methods. Twelve pigs (28–35 kg), were randomized into the followingtwo experimental groups: Group A (control group, n=6): Ischemia of pancreas (30min) followed by reperfusion for 120 min and Group B (n=6): Ischemia of pancreas(30 min), U-74389G intravenous injection (10 mg/kg) in the inferior vena cava, andreperfusion for 120 min. Tissue and blood sampling was conducted at 0, 30, 60, 90and 120 min after reperfusion. Repeated-measures ANOVA was performed for theevaluation of differences between the two groups.Results. Histopathological evaluation did not reveal a statistically significantdifference concerning hemorrhage (p=0.193), leukocyte infiltration (p=0.838), acinarnecrosis (p=0.183) and vacuolization (p=0.185) in the pancreatic tissue between thetwo groups; nevertheless, edema seemed more pronounced in the U-74389G group(p=0.020). Serum metabolic data in the control and therapy groups were notsignificantly different; accordingly, tissue malondialdehyde levels (p=0.705) andtumor necrosis factor-α values (p=0.863) did not differ between the two groups.Conclusion. Based on the histological data and the absence of reduction in themalondialdehyde and tumor necrosis factor-α levels, it is concluded that theadministration of U-74389G does not seem to exert a sizable therapeutic effect inattenuating pancreatic damage from ischemia-reperfusion injury.BACKGROUND/PURPOSE: The potential of lazaroid U-74389G in attenuatinginjury after ischemia and reperfusion has been reported in the context of variousorgans. The present study focuses specifically on the pancreas and aims to examineany effects of U-74389G in a swine model of pancreatic ischemia and reperfusion,encompassing ischemic preconditioning.METHODS: Twelve pigs, weighing 28–35 kg, were randomized into twoexperimental groups: Group A (control group, n=6): Two periods of ischemicpreconditioning (5 min each) separated by a 5- min rest interval; then ischemia time30 min and reperfusion for 120 min. Group B (n=6): the same as above, with U-74389G intravenous injection in the inferior vena cava immediately prior to theinitiation of reperfusion. Blood sampling and pancreatic biopsies were conducted at 0,30, 60, 90 and 120 min after reperfusion. Repeated-measures ANOVA wasundertaken to evaluate differences between the two study groups.RESULTS: No statistically significant differences were noted concerning thehistopathological parameters in the control and therapy groups (p=0.563 for edema,p=0.241 for hemorrhage, p=0.256 for leukocyte infiltration, p=0.231 for acinarnecrosis and p=0.438 for vacuolization). In accordance with the above, serummetabolic data (glucose, creatinine, urea, total and direct bilirubin, total calcium,amylase, lipase, SGOT/AST, SGPT/ALT, ALP, γGT, LDH, CRP, insulin) were notsignificantly different between the two groups; similarly, tumor necrosis factor-αvalues (p=0.705) and tissue malondialdehyde levels (p=0.628) did not differ betweenthe control and therapy groups.CONCLUSIONS: This swine model of pancreatic ischemia and reperfusion,encompassing preconditioning, indicates that U-74389G lazaroid does not seem toexert protective effects from pancreatic damage.

Σκοπός: Σκοπός της παρούσης πειραματικής μελέτης είναι η δοκιμή τουαντιοξειδωτικού U-74389G σε ζωικό πρότυπο χοίρου και συγκεκριμένα σεπρωτόκολλο βραχείας διάρκειας ισχαιμίας / ισχαιμίας / επαναιμάτωσης παγκρέατος.Θα μελετηθεί βιοχημικά, αιμοδυναμικά και ιστοπαθολογικά η ευεγερτική ή μη δράσητου συγκεκριμένου μορίου. Έμφαση θα δοθεί στην επίδραση της βραχείας διάρκειαςισχαιμίας (ischemic preconditioning).Σχεδιασμός: Προοπτική τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη μελέτηΤοποθεσία: Πειραματικό Χειρουργείο Ερευνητικού-Πειραματικού Κέντρου ELPENΑ.ΕΠειραματόζωα: 24 Χοίροι (αρσενικοί ή θηλυκοί) βάρους 28-35 kgΠείραμα: Τα πειραματόζώα κατανεμήθηκαν τυχαιοποιημένα σε 4 πειραματικέςομάδες (6 ζώα σε κάθε ομάδα) και υπεβλήθησαν σε 30 min ισχαιμία και ακολούθωςσε 120 min επαναιμάτωσης παγκρέατος, σύμφωνα με το κατατεθέν ερευνητικόπρωτόκολλο.Η δόση του αντιοξειδωτικού μορίου είναι 10 mg/kg βάρους σώματος του ζώου.Επειδή το μόριο είναι πρωτότυπο δικαιούμαστε σε αυτήν τη φάση να μην τοσυγκρίνουμε με άλλο μόριο που θα χρησιμεύσει ως θετικός μάρτυρας (γνωστήευεργετική ή έστω απλά θετική δράση).Μετρήσεις και Κύρια ΑποτελέσματαΒιοχημική μελέτη:-Γενικός βιοχημικός κύκλος (ηπατικός κύκλος, γλυκόζη, αμυλάση, λιπάση,κρεατινίνη, CRP)-Αιματολογικός έλεγχος-Έλεγχος πηκτικότητας (APTT, D-dimers)-ΤΝF-α. Ο ΤΝF-α διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην παθογένεση της οξείαςπαγκρεατίδας και συσχετίζεται με συνακόλουθες επιπλοκές.-MDA (malondialdehyde). Η MDA ιστού είναι δείκτης οξειδωτικού stress και ως εκτούτου μπορεί να προσδιορίσει την αποτελεσματικότητα του αντιοξειδωτικού.Η επιλογή των προαναφερθέντων βιοχημικών παραγόντων βασίστηκε σε συγκερασμόπειραματικών και κλινικών μελετών. Παρατέθηκε ποικιλία μορίων, προκειμένου ναεπιλεγούν τα περισσότερο ενδιαφέροντα και αξιόπιστα.Αιμοδυναμική Μελέτη:Έλεγχος καρδιακής λειτουργίας, αρτηριακής και φλεβικής πίεσης, οξυμετρίας,αερίων αίματος.Ιστοπαθολογική Μελέτη:Αναλυτική ιστοπαθολογική μελέτη (παθολογοανατομική) και βαθμολόγηση τωνευρημάτων με score. Στο τέλος του πειράματος, εκτός από το πάγκρεας, θα ληφθούντεμάχια ήπατος, νεφρού, καρδιάς και πνευμόνων ( βιοψίες ).Συμπεράσματα: Βασιζόμενοι στα ιστοπαθολογικά αποτελέσματα και στην απουσίαελλάτωσης των MDA TNF-α, συμπεραίνεται ότι η χορήγηση του λαζαροειδούς U-74389G σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας επαναιμάτωσης παγκρέατος χοίρου, δενφαίνεται να δείχνει αξιοσημείωτη θεραπευτική επίδραση ή να μετριάζει τις βλάβεςτων ελευθέρων ριζών από ισχαιμία και συνακόλουθη επαναιμάτωση.Επιπροσθέτως, σύμφωνα με την ανάλυση των αποτελεσμάτων της παρούσης ερεύνης,προκύπτει ότι το υπό μελέτη αντιοξειδωτικό μόριο επιδείνωσε την εμφάνισηπαγκρεατικού οιδήματος, τόσο ενδοπαρεγχυματικά όσο και στο διάμεσο χώρο τουοργάνου και μάλιστα με στατιστική σημαντικότητα της τάξεως, p=0.020. Ωστόσο, ηπροσθήκη στο πειραματικό μοντέλο του χειρισμού της ισχαιμικής προπόνησης(ischemic preconditioning), οδήγησε σε εξουδετέρωση αυτής της ανεπιθυμήτουδράσεως.