Ratlarda cisplatin'e bağlı olarak oluşan akut böbrek yetmezliğinde rekombinant insan eritropoietini'nin (rHuEPO) etkinliğinin değerlendirilmesi

Abstract

Cisplatin çeşitli malign tümörlerin tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir antineoplastik ajandır, fakat doz bağımlı nefrotoksisitesi klinik kullanımını sınırlandırmaktadır. Cisplatin uygulanmasına bağlı olarak gelişen toksik nefropatide rekombinant insan eritropoietini'nin (rHuEPO) fonksiyonel ve/veya histopatolojik iyileşmeyi arttırıp, arttırmadığını araştırmak için bu deneysel çalışma planlandı. Bu amaçla, 40 adet Wistar Albino rat 4 gruba ayrıldı. SF grubu negatif kontrol grubu olarak alındı ve bu grup çalışmanın ilk gününden (0.gün), çalışmaya ait tedavilerin yapıldığı son güne (6.gün) kadar günde bir kez serum şalini intraperitoneal olarak aldı. CDDP grubu pozitif kontrol grubu olarak alındı ve 0.günde intraperitoneal olarak tek doz 7 mg/kg cisplatin ve sonrasında SF grubu ile aynı şekilde günlük SF aldı. Diğer iki grup rHuEPO tedavi grubu olarak randomize edildi. Bu gruplar O.günde CDDP grubu ile aynı şekilde cisplatin aldı. Gruplara cisplatin uygulanımından hemen sonra başlayarak 100 U/kg/gün (CDDP+EPO100 grubu) ve 200 U/kg/gün (CDDP+EPO200 grubu) dozlarda günlük intraperitoneal rHuEPO uygulandı ve tedavileri çalışma süresince devam etti. Cisplatin'e bağlı nefrotoksisite renal fonksiyonlar (serum üre, serum kreatinin) ve renal tubuler histopatolojik bulgulara dayanarak (ışık mikroskopisi, immun-histokimya ve elektron mikroskopisi) değerlendirildi. 7.günde ratlar sakrifiye edildi ve serum üre ve kreatinin ölçümleri için kan örnekleri alındı. Sonrasında nefrektomi yapıldı. Bu çalışmaların sonuçları, cisplatin kullanımına bağlı olarak belirgin renal fonksiyonel ve histopatolojik değişiklikler geliştiğini gösterdi. Serum üre ve kreatinin değerleri 7.günde anlamlı olarak arttı ve rHuEPO tedavisi bu anormallikleri önleyemedi. Üstelik, gruplar arasında en kötü renal fonksiyonlara CDDP+EPO100 grubu sahipti. Fonksiyonel olarak, CDDP+EPO200 grubu da CDDP grubuna göre bir üstünlük göstermiyordu. Histopatolojik olarak, cisplatin alan tüm gruplar 7.günde belirgin tubuler dejenerasyon gösteriyordu. rHuEPO tedavisi gruplarının dejeneratif aktivitesi benzerdi ve CDDP grubuna göre daha azdı. Elektron mikroskopisi çalışmaları da bu bulguları destekliyordu. Cisplatin alan gruplarda artmış rejeneratif aktivite de tespit edildi. İlginç olarak, CDDP ve CDDP+EPO200 grupları birbiriyle karşılaştırıldığında aynı rejeneratif aktiviteyi gösterirken (% 58.8778±2.0257 ve % 60.7600±1.7550, p=0.130), CDDP+EPO100 grubu bu gruplardan daha fazla rejeneratif aktivite gösteriyordu. Bu grubun 7.gündeki rejeneratif aktivite değeri % 65.9500±1.8491 idi ve bu seviye CDDP ve CDDP+EPO200 gruplarından yüksekti (sırasıyla, p=0.027 ve p=0.041). PCNA için yapılan immun-histokimyasal çalışmalar da paralel seyirdeydi. Çalışmamızın sonuçları şu kanaatlere varmamızı sağladı; cisplatin uygulanımı ratlarda belirgin fonksiyonel ve histopatolojik renal bozukluklara neden olmaktadır. rHuEPO tedavisi başlangıçta fonksiyonel anormallikleri önleyememekte, fakat renal proksimal tubullerin dejeneratif değişikliklerine engel olmakta ve tubuler bütünlüğün temel parçası olan rejeneratif tamir proçeslerini hızlandırmaktadır.

Cisplatin is an antineoplastic agent which is widely used in the treatment of various malignant neoplasms, but dose-dependent nephrotoxicity limits its use in clinical practice. In order to investigate whether recombinant human erythropoietin (rHuEPO) enhances functional and/or histopathological recovery in toxic nephropaty due to cisplatin administration, we planned this experimental study. For this purpose, 40 Wistar Albino rats were divided into four groups. SF group was taken as negative control group and received daily intraperitoneal injections of serum saline once daily from the first day of study (Day 0) to the last day of the study (6 days). COOP group was taken as positive control group and received a single intraperitoneal injection of cisplatin at the dose of 7 mg/kg on Day O and daily intraperitoneally injections of serum saline same as SF group. Other two groups randomized as rHuEPO treatment groups. These received cisplatin on Day O same as COOP group. They were then treated by daily intraperitoneally injections of rHuEPO at doses of 100 U/kg/day (CDDP+EP0100 group) and 200 U/kg/day (CDDP+EP0200 group) soon after cisplatin administration and continued throughout the study period. Cisplatin-induced nephrotoxicity was assessed by renal functions (serum urea, serum creatinine) and renal tubular histopathological findings (lightmicroscopy, immuno-histochemistry and electron microscopy). On Day 7, rats were sacrified and blood samples were taken to measure serum urea and serum creatinine. Then nephrectomy was performed. Results of these experiments indicated significant renal functional and histopathological deteriorations due to cisplatin administration. Serum urea and creatinine significantly increased on Day 7 and rHuEPO treatment could not prevent these abnormalities. Moreover, CDDP+EP0100 group had worst renal functions among the groups. CDDP+EP0200 group did not show any benefit over COOP group as the functional basis. Histopathologically, all groups received cisplatin demonstrated marked tubuler degeneration on Day 7. Degenerative activities of rHuEPO treatment groups were similar and lower than COOP group. Electron microscopical studies also supported these findings. There was also an increased regenerative activity in groups received cisplatin. Interestingly, while COOP and CDDP+EP0200 groups had same regenerative activity when the groups were compared with each other (58.8778±2.0257 % vs 60.7600±1.7550%, p=0.130), CDDP+EP0100 group showed more regenerative activity than these groups. This group had the value of 65.9500±1.8491 % on Day 7 and this level was higher than COOP and CDDP+EP0200 group (p=0.027 and p=0.041, respectively). lmmuno-histochemical studies for PCNA were also parallel with these findings. Results of our study let us to conclude as follows; cisplatin administration caused marked renal functional and histopathological disturbances in the rats. rHuEPO treatment could not prevent the initial functional abnormalities but significantly hindered the degenerative changes of the renal proximal tubules and accelerated the regenerative repair processes which are essential part of tubular integrity.