Effect of ischemia-reperfusion injury on elafin levels in rat liver

Abstract

[LANGUAGE= "English"] BACKGROUND: The aim of this study was to quantify serum levels of elafin, a serine protease inhibitor, and to assess its effects on histopathological and biochemical parameters in hepatic ischemia-reperfusion injury.

METHODS: Forty female Wistar albino rats were divided into five groups: Group 1 served as the control group. Liver ischemia was induced for 30 minutes in the other four groups. An additional 1-hour, 2-hour, and 3-hour reperfusion was induced in Groups 3, 4, and 5, respectively. At the end of the experiment, intracardiac blood samples were obtained for biochemical examination, and tissue samples from the liver were taken for histopathological examination. Levels of elafin, ischemia-modified albumin (IMA), total antioxi-dant status (TAS), and total oxidant status (TOS) were also examined.

RESULTS: Serum elafin levels decreased beginning from Group 2, with the lowest level reached in Group 5 (p<0.01). The IMA level was the lowest in the control group and the highest in Group 5 (p<0.01). TOS, aspartate aminotransferase (AST), and alanine amino-transferase (ALT) levels were lowest in the control group and highest in Group 5 (p<0.01). Group 5 had the highest IMA/albumin ratio, although no significant differences were found between these four groups. The lowest TAS level was found in the control group, but a stable and significant increase was not detected in the other groups. No significant differences were found between the groups in terms of alkaline phosphatase (ALP) and albumin levels. A negative correlation was observed between serum elafin levels and AST, ALT, and TOS levels (p<0.01). The number of Grade 1 histopathological results was found to be higher in the groups with reperfusion (Groups 3, 4, 5). In histopathological subgroup analysis, while the elafin level was lower in Grade 1 group, AST, ALT, and TOS levels were higher (p<0.01). Additionally, the IMA/albumin ratio was found to be higher in the Grade 1 group (p=0.02).

CONCLUSION: In hepatic ischemia-reperfusion injury, elafin levels decreased as the reperfusion time increased. As the reperfusion time increased, both hepatocyte damage and oxidant capacity increased, with a negative correlation observed between these findings and elafin levels. Therefore, elafin may play a protective role in hepatic ischemia-reperfusion injury and could assist clinicians in assessing liver injury.

[LANGUAGE= "Turkish"] biyokimyasal parametreler üzerindeki etkilerini ölçmektir.

GEREÇ VE YÖNTEM: Kırk adet dişi Wistar albino sıçanı 5 gruba ayrıldı: Grup 1 kontrol grubuydu. Diğer 4 grupta 30 dakika süreyle karaciğer is-kemisi oluşturuldu. Grup 3, 4 ve 5'e sırasıyla 1 saatlik, 2 saatlik ve 3 saatlik ek olarak reperfüzyon uygulandı. Deney sonunda biyokimyasal inceleme için intrakardiyak kan örnekleri, histopatolojik inceleme için ise karaciğerden doku örnekleri alındı. Elafin, iskemi modifiye albümin (IMA), toplam antioksidan durumu (TAS) ve toplam oksidan durumu (TOS) düzeyleri de incelendi.

BULGULAR: Serum elafin düzeyi grup 2'den itibaren azalarak en düşük düzeye grup 5'te ulaştı (p<0.01). İMA düzeyi kontrol grubunda en düşük, grup 5'te ise en yüksekti (p<0.01). TOS, aspartat aminotransferaz (AST) ve alanin aminotransferaz (ALT) düzeyleri kontrol grubunda en düşük, grup 5'te ise en yüksekti (p<0.01). Grup 5 en yüksek IMA/albümin oranına sahipti, ancak bu dört grup arasında anlamlı bir fark yoktu. En düşük TAS düzeyi kontrol grubunda bulundu ancak diğer gruplarda stabil ve anlamlı bir artış saptanmadı. Alkalen fosfataz (ALP) ve albümin düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı bir artış saptanmadı. Serum elafin düzeyi ile AST, ALT ve TOS düzeyleri arasında negatif korelasyon mevcuttu (p<0.01). Reperfüzyon yapılan gruplarda (grup 3, 4, 5) grade 1 histopatolojik sonuç sayısı daha fazla bulundu. Histopatolojik alt grup analizinde; grade 1 grupta elafin düzeyi daha düşük iken, AST, ALT ve TOS düzeyleri yüksek bulundu (p<0.01). Ayrıca grade 1 grupta İMA/Albümin oranının daha yüksek olduğu görüldü (p=0.02).

SONUÇ: Hepatik iskemi-reperfüzyon hasarında reperfüzyon süresi arttıkça elafin düzeyinin azaldığı görüldü. Reperfüzyon süresi arttıkça hem hepatosit hasarı hem de oksidan kapasitenin arttığı, bu bulgular ile elafin düzeyi arasında negatif korelasyon olduğu tespit edildi. Dolayısıyla elafinin hepatik iskemi-reperfüzyon hasarında koruyucu bir rolü olabilir ve klinisyenlere karaciğer hasarını göstermede yardımcı olabilir.

Alternate abstract:

BACKGROUND: The aim of this study was to quantify serum levels of elafin, a serine protease inhibitor, and to assess its effects on histopathological and biochemical parameters in hepatic ischemia-reperfusion injury.

METHODS: Forty female Wistar albino rats were divided into five groups: Group 1 served as the control group. Liver ischemia was induced for 30 minutes in the other four groups. An additional 1-hour, 2-hour, and 3-hour reperfusion was induced in Groups 3, 4, and 5, respectively. At the end of the experiment, intracardiac blood samples were obtained for biochemical examination, and tissue samples from the liver were taken for histopathological examination. Levels of elafin, ischemia-modified albumin (IMA), total antioxi-dant status (TAS), and total oxidant status (TOS) were also examined.

RESULTS: Serum elafin levels decreased beginning from Group 2, with the lowest level reached in Group 5 (p<0.01). The IMA level was the lowest in the control group and the highest in Group 5 (p<0.01). TOS, aspartate aminotransferase (AST), and alanine amino-transferase (ALT) levels were lowest in the control group and highest in Group 5 (p<0.01). Group 5 had the highest IMA/albumin ratio, although no significant differences were found between these four groups. The lowest TAS level was found in the control group, but a stable and significant increase was not detected in the other groups. No significant differences were found between the groups in terms of alkaline phosphatase (ALP) and albumin levels. A negative correlation was observed between serum elafin levels and AST, ALT, and TOS levels (p<0.01). The number of Grade 1 histopathological results was found to be higher in the groups with reperfusion (Groups 3, 4, 5). In histopathological subgroup analysis, while the elafin level was lower in Grade 1 group, AST, ALT, and TOS levels were higher (p<0.01). Additionally, the IMA/albumin ratio was found to be higher in the Grade 1 group (p=0.02).

CONCLUSION: In hepatic ischemia-reperfusion injury, elafin levels decreased as the reperfusion time increased. As the reperfusion time increased, both hepatocyte damage and oxidant capacity increased, with a negative correlation observed between these findings and elafin levels. Therefore, elafin may play a protective role in hepatic ischemia-reperfusion injury and could assist clinicians in assessing liver injury.

Alternate abstract:

biyokimyasal parametreler üzerindeki etkilerini ölçmektir.

GEREÇ VE YÖNTEM: Kırk adet dişi Wistar albino sıçanı 5 gruba ayrıldı: Grup 1 kontrol grubuydu. Diğer 4 grupta 30 dakika süreyle karaciğer is-kemisi oluşturuldu. Grup 3, 4 ve 5'e sırasıyla 1 saatlik, 2 saatlik ve 3 saatlik ek olarak reperfüzyon uygulandı. Deney sonunda biyokimyasal inceleme için intrakardiyak kan örnekleri, histopatolojik inceleme için ise karaciğerden doku örnekleri alındı. Elafin, iskemi modifiye albümin (IMA), toplam antioksidan durumu (TAS) ve toplam oksidan durumu (TOS) düzeyleri de incelendi.

BULGULAR: Serum elafin düzeyi grup 2'den itibaren azalarak en düşük düzeye grup 5'te ulaştı (p<0.01). İMA düzeyi kontrol grubunda en düşük, grup 5'te ise en yüksekti (p<0.01). TOS, aspartat aminotransferaz (AST) ve alanin aminotransferaz (ALT) düzeyleri kontrol grubunda en düşük, grup 5'te ise en yüksekti (p<0.01). Grup 5 en yüksek IMA/albümin oranına sahipti, ancak bu dört grup arasında anlamlı bir fark yoktu. En düşük TAS düzeyi kontrol grubunda bulundu ancak diğer gruplarda stabil ve anlamlı bir artış saptanmadı. Alkalen fosfataz (ALP) ve albümin düzeyleri açısından gruplar arasında anlamlı bir artış saptanmadı. Serum elafin düzeyi ile AST, ALT ve TOS düzeyleri arasında negatif korelasyon mevcuttu (p<0.01). Reperfüzyon yapılan gruplarda (grup 3, 4, 5) grade 1 histopatolojik sonuç sayısı daha fazla bulundu. Histopatolojik alt grup analizinde; grade 1 grupta elafin düzeyi daha düşük iken, AST, ALT ve TOS düzeyleri yüksek bulundu (p<0.01). Ayrıca grade 1 grupta İMA/Albümin oranının daha yüksek olduğu görüldü (p=0.02).

SONUÇ: Hepatik iskemi-reperfüzyon hasarında reperfüzyon süresi arttıkça elafin düzeyinin azaldığı görüldü. Reperfüzyon süresi arttıkça hem hepatosit hasarı hem de oksidan kapasitenin arttığı, bu bulgular ile elafin düzeyi arasında negatif korelasyon olduğu tespit edildi. Dolayısıyla elafinin hepatik iskemi-reperfüzyon hasarında koruyucu bir rolü olabilir ve klinisyenlere karaciğer hasarını göstermede yardımcı olabilir.