Έκφραση RNA και ανοσοϊστοχημικός έλεγχος μεταλλοπρωτεϊνασών σε πειραματικό μοντέλο ισχαιμίας- επαναιμάτωσης ήπατος με χορήγηση σιλιμπινίνης

Abstract

Exposure of the liver tissue to ischemia is a destructive and inevitable procedure in organ surgery.The damage caused at the cellular level, during ischemic reperfusion of the liver, is the result of the effect of a cascade of biological processes, in which many molecules and inflammatory mediators are involved.The very severe syndrome that occurs in these conditions is crucial to the viability, functionality, and architecture of the liver parenchyma, as the damage caused may include simple organ dysfunction, hepatocellular damage, and necrosis, up to and fibrosis development.In light of these data, international experimental research has focused in recent decades on further investigating, evaluating, and understanding the mechanisms underlying hepatic reperfusion ischemia syndrome in order to explore the possibilities of optimizing clinical and intraoperative practice in surgery.At the same time, a number of biological and pharmacological experiments are aimed at finding factors that could help reduce or eliminate the dramatic effects of ischemic reperfusion.Silibinin is a substance that is produced in nature and is known for its hepatoprotective properties. The development of biomedical research in recent decades has documented and increased the range of its beneficial potential.However, the extremely low water solubility of silybinin, in combination with the intense first-pass biotransformation from the liver, result in very poor bioavailability after oral administration, while not allowing its intravenous administration. Recently, a water-soluble lyophilic product of silybinin with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD) was prepared and evaluated in vitro and in vivo, which proved to be 10 times more bioavailable compared to the parent substance 296, 297. In addition, it can be given intravenously as the HP-β-CD used as an excipient is approved by both the US FDA (Food and Drug Administration) and the EMA (European Medicine Agency).The aim of the present study was to determine whether intravenous administration of Silybinin, in the form of a water-soluble lyophilisate complex with HP-β-CD, could inhibit the damage caused by ischemic reperfusion to the liver in an experimental model in rats.The biomarkers that were evaluated by immunohistochemical and qRTPCR control were the pro-inflammatory factors TNF-α, IL-6, MCP-1 as well as the metalloproteinases MMP-2, MMP-2 and the metalloproteinase-2 inhibitor TIMP-2. and the ability of Silibinin to prevent the catastrophic effects of this syndrome was assessed, by altering the expression of the aforementioned biomarkers.

Η έκθεση του ηπατικού ιστού στην ισχαιμία, είναι μία καταστροφική αλλά και αναπόφευκτη διαδικασία στη χειρουργική του οργάνου. Η βλάβη η οποία προκαλείται σε κυτταρικό επίπεδο, κατά την ισχαιμική επαναιμάτωση του ήπατος, είναι αποτέλεσμα της επίδρασης ενός καταρράκτη βιολογικών διεργασιών, στις οποίες συμμετέχουν πολλά μόρια και φλεγμονώδεις μεσολαβητές. Το πολύ σοβαρό σύνδρομο, το οποίο εκδηλώνεται στις συνθήκες αυτές, είναι καθοριστικό για τη βιωσιμότητα, τη λειτουργική ικανότητα και την αρχιτεκτονική του ήπατικού παρεγχύματος, καθως οι βλάβες που προκαλούνται, ενδέχεται να περιλαμβάνουν την απλή δυσλειτουργία του οργάνου, την ηπατοκυτταρική καταστροφή και νέκρωση, έως και την ανάπτυξη ίνωσης. Εκτιμώντας αυτά τα δεδομένα η διεθνής πειραματική έρευνα έχει στραφεί, τις τελευταίες δεκαετίες, στην περαιτέρω διερεύνηση, αξιολόγηση και κατανόηση των μηχανισμών πρόκλησης του συνδρόμου ισχαιμίας έπαναιμάτωσης του ήπατος προκειμένου να διερευνηθούν οι δυνατότητες βελτιστοποίησης της κλινικής και διεγχειρητικής πρακτικής στην χειρουργική του ήπατος. Συγχρόνως ένα πλήθος βιολογικών και φαρμακολογικών πειραματικών εργασιών, έχουν ως αντικείμενο, την αναζήτηση παραγόντων, οι οποίοι θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην μείωση ή και απάλειψη των δραματικών επιπτώσεων της ισχαιμικής επαναιμάτωσης.Η Σιλιμπινίνη είναι μία ουσία η οποία παράγεται στη φύση και είναι γνώστη για της ηπατοπροστατευτικές ιδιότητές της. Η ανάπτυξη της ιατροβιολογικής έρευνας των τελευταίων δεκαετιών τεκμηρίωσε και αύξησε το φάσμα των ευεργετικών δυνατοτήτων της. Όμως, η ιδιαίτερα χαμηλή υδατοδιαλυτότητα της σιλιμπινίνης, σε συνδυασμό με την έντονη βιομετατροπή πρώτης διόδου από το ήπαρ, έχουν σαν αποτέλεσμα την πολύ φτωχή βιοδιαθεσιμότητα μετά την από του στόματος χορήγηση, ενώ δεν επιτρέπουν την ενδοφλέβια χορήγηση της. Πρόσφατα, παρασκευάστηκε και αξιολογήθηκε invitro και invivo ένα υδατοδιαλυτό λυόφιλο προϊόν τηςσιλιμπινίνης μετην υδροξυπροπυλ-β-κυκλοδεξτρίνη (HP-β-CD),το οποίο αποδείχτηκε 10 φορές πιο βιοδιαθέσιμο σε σύγκριση με την μητρική ουσία 296, 297. Επιπλέον, μπορεί να χορηγηθεί ενδοφλεβίως δεδομένου ότι η HP-β-CD που έχει χρησιμοποιηθεί ως έκδοχο, είναι εγκεκριμένη τόσο από τον αμερικάνικο FDA(U.S. Food and Drug Administration) όσο και από τον EMA (European Medicine Agency). Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διαπιστωθεί εάν η ενδοφλέβια χορήγηση Σιλιμπινίνης,με τη μορφή του υδατοδιαλυτου λυόφιλου συμπλόκου με την HP-β-CD,θα μπορούσε να αναστείλει τις βλάβες που προκαλεί η ισχαιμία επαναιμάτωση στο ήπαρ σε πειραματικό μοντέλο σε επίμυες. Οι βιοδείκτες οι οποίοι αξιολογήθηκαν με ανοσοϊστοχημικό και qRTPCR έλεγχο ήταν οι Προ-φλεγμονώδεις παράγοντες TNF-α, IL-6, MCP-1 καθώς και οι μεταλλοπρωτεϊνάσες MMP-2, MMP-2 και ο αναστολέας της μεταλλοπρωτεϊνάσης-2 ο TIMP-2, και εκτιμήθηκε η δυνατότητα της Σιλιμπινίνης να αποτρέψει τις καταστροφικές επιπτώσεις αυτού του συνδρόμου, με μέτρο τη μεταβολή της έκφρασης των προαναφερόμενων βιοδεικτών.