The effects of whortleberry on ischemia reperfusion-induced myocardial injury in rats

Abstract

Background: The aim of this study was to investigate the potential protective effect of whortleberry by examining the effects on heart tissue at the molecular level of ischemia-reperfusion injury caused by surgical repair of a ruptured abdominal aortic aneurysm. Methods: Between May 2018 and February 2019, a total of 32 male Sprague-Dawley rats were randomly assigned into control, sham (ischemia-reperfusion+glycerol), ischemia-reperfusion, and ischemia-reperfusion+whortleberry groups. Hypovolemic shock was applied to the rats in the ischemia-reperfusion groups for one hour. The abdominal aorta was explored following midline laparotomy and atraumatic microvascular clamps were applied from the infrarenal level. Following one-hour ischemia, the clamps were removed, and reperfusion was established for two hours. In the sham group, intraperitoneal glycerol once daily was applied five days before surgery. In the whortleberry group, whortleberry treatment was administered via the intraperitoneal route five days before ischemia-reperfusion. Results: The ischemia-reperfusion group exhibited a decrease in the glutathione levels and an increase in the malondialdehyde levels (p<0.01 and p<0.01, respectively). We also observed an increase in the caspase-3 positivity in cardiac myofibrils (p<0.01). Whortleberry administration lowered both malondialdehyde levels and numerical density of caspase-3 positive cardiac myofibrils, while increasing the heart tissue glutathione levels, compared to the ischemia-reperfusion alone group (p<0.01, p=0.011, and p=0.011, respectively). Conclusion: Whortleberry may be beneficial in preventing cardiac tissue damage caused by ischemia-reperfusion in the surgical repair of ruptured abdominal aortic aneurysms.

Amaç: Bu çalışmada rüptüre abdominal aort anevrizmasının cerrahi onarımına bağlı iskemi reperfüzyon hasarının moleküler düzeyde kalp dokusu üzerindeki etkileri incelenerek, yaban mersininin muhtemel koruyucu etkisi araştırıldı. Çalışma planı: Mayıs 2018 - Şubat 2019 tarihleri arasında toplam 32 adet erkek Sprague-Dawley sıçan rastgele olarak kontrol, sham (iskemi-reperfüzyon+gliserol), iskemireperfüzyon ve iskemi-reperfüzyon+yaban mersini gruplarına ayrıldı. İskemi-reperfüzyon gruplarındaki sıçanlara bir saat süreyle hipovolemik şok uygulandı. Abdominal aort midline laparatomi ile eksplore edildi ve infrarenal seviyeden atravmatik mikrovasküler klempler uygulandı. Bir saatlik iskemi sonrasında, klempler kaldırıldı ve iki saat süreyle reperfüzyon uygulandı. Sham grubuna cerrahiden beş gün önce, günde bir kez intraperitoneal gliserol uygulandı. Yaban mersini grubuna, iskemi-repefüzyondan beş gün önce intraperitoneal yoldan yaban mersini tedavisi uygulandı. Bulgular: İskemi-reperfüzyon grubunda glutatyon düzeylerinde düşüş ve malondialdehit düzeylerinde artış gözlendi (sırasıyla, p<0.01 ve p<0.01). Kalp miyofibrillerinde kaspaz-3 pozitifliğinde de bir artış gözlendi (p<0.01). Yaban mersini tedavisi, yalnızca iskemi-reperfüzyon grubuna kıyasla, hem malondialdehit düzeylerini hem de kaspaz-3 pozitif kalp miyofibrillerinin sayısal yoğunluğunu azalttı ve kalp dokusundaki glutatyon düzeylerini artırdı (sırasıyla, p<0.01, p=0.011 ve p=0.011). Sonuç: Rüptüre abdominal aort anevrizmalarının cerrahi onarımında iskemi-reperfüzyona bağlı kalp dokusu hasarının önlenmesinde yaban mersini yararlı olabilir.