Investigation of Biochemical and Histopathological Effects of Vitamin C, Selenium and Therapeuthical Ultrasound Application on Muscular Injury Formed in Rats

Abstract

Tat MN. Sıçanlarda oluşturulan kas yaralanmasında yalnız ve kombine uygulanan vitamin C, selenyum ve terapötik ultrason tedavisinin biyokimyasal ve histopatolojik etkilerinin araştırılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Fizyoloji Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Van, 2013. Kas yaralanmaları sıklıkla görülen yumuşak doku yaralanmalarıdır. Kas yaralanmaları sunucunda oksidatif hasarın arttığı bildirilmektedir. Terapötik ultrason tedavisi bu tür yaralanmalarda sıklıkla uygulanmaktadır. Bu çalışmada, deneysel olarak oluşturulan kas yaralanmasında ultrason tedavisi ile bazı antioksidan maddelerin tedavi etkinliği karşılaştırıldı. Bu amaçla bazı serum enzimleri, oksidatif stres belirteçleri, nötrofil infiltrasyon belirteci olan miyeloperoksidaz (MPO) aktivitesi, enflamasyon belirteci olarak interlökin-6 ve tümör nekroz faktör-? ölçülmesinin yanısıra histolojik inceleme gerçekleştirildi. Herbiri altı adet Wistar türü albino erkek sıçandan oluşan toplam 6 grup oluşturuldu. Bu gruplar kontrol (K), yalnız kesi (YK), ultrason (U), vitamin C (Vit C), selenyum (S) ve miks (M) olarak isimlendirildi. K grubu dışındaki bütün hayvanlarda gastroknemius kasının kesilmesi yoluyla kas yaralanması oluşturuldu. YK grubundaki sıçanlara tedavi uygulanmadı. Geriye kalan 4 gruptaki hayvanlara ise yaralanma oluşturulduktan 24 saat sonra 2 günde bir toplam 3 defa tedavi uygulandı. Bu gruplardaki sıçanlara terapötik ultrason tedavisi, vitamin C, selenyum veya bunların kombine olarak verilmesi uygulandı. Altıncı günde bütün hayvanlar sakrifiye edildi. Biyokimyasal ve histolojik analizler için kan ve kas dokuları alındı. Yalnız kesi grubu serum enzimleri yönünden kontrol grubu ile kıyaslandığında CK, AST ve ALT akvitesinde istatistiksel olarak anlamlı (p<0.05) artışlar görülürken LDH?da görülen yükselme anlamlı değildi. Neredeyse bütün tedavi gruplarında CK, ALT ve AST seviyesi kontrol grubuna anlamlı olarak yaklaşırken (p<0.05), LDH seviyesindeki düşüşler anlamlı değildi. Hem kan hem de kas dokusunda gerçekleştirilen biyokimyasal analizlerin çoğunun gruplardaki değişimi birbirine paraleldi. Gruplardaki total antioksidan seviye (TAS)?deki değişimlerin anlamsız olduğu görüldü. Total oksidan seviye (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSİ)?nin yalnız kesi grubunda arttığı, tedavi gruplarından S ve M?de ise azaldığı görüldü. Ancak değişimlerden sadece kas dokusunda bakılan TOS?un tedavi gruplarındaki düşüşünün istatistiksel olarak anlamlı olduğu bulundu (p<0.05). MPO aktivitesi yalnız kesi grubunda artmış, tedavi gruplarının neredeyse hepsinde azaltılmıştır. Bununla beraber sadece kan dokusu MPO enzim aktivitesinde, YK grubundaki artış ve tedavi gruplarından Vit C grubundandaki azalış istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0.05). Serum enflamasyon belirteçlerinin (İL-6 ve TNF-?) değişimi ile histolojik bulgular incelendiğinde ise gruplar arasında önemli bir fark olmadığı görülmüştür. Bu çalışma ultrason tedavisinin dışında vitamin C ve selenyum tedavilerinin de kas yaralanmasında faydalı olduğunu ortaya çıkarmıştır. Burada elde edilen bulguların desteklenmesi için daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.Investigation of biochemical and histopathological effects of vitamin C, selenium and therapeuthical ultrasound application on muscular injury formed in rats. Yuzuncu Yıl University Health Science Institue, Department of Physiology, Van-Turkey. The muscular injury is an soft tissue injury type which occurs frequently.The increased oxidative damage has been reported after muscular injury. Therapeutic ultrasound is frequently applied in such injuries. In this study, the efficiency of therapeutic ultrasound treatment and various antioxidant substances was compared in experimental muscular injury. For this purpose some serum enzymes, oxidative stress biomarkers, myeloperoxidase (MPO) activity (neutrophil infiltration index), inflammation markers such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-? (TNF- ?) were evaluated together with histopathological examination. Six groups each enclosing 6 Wistar albino male rats were constituted. These groups were control, only injury (OI), ultrasound (U), vitamin C (Vit C), selenium (S) and mix (M). The muscle injury was formed in all groups except those of control through laceration of gastrocnemius muscle. No treatment was performed in OI group. Treatment was applied three times every other day after 24 hours of injury in remaining four groups. Therapeutic ultrasound, vitamin C, selenium and combination of them was applied respectively to the rats of these groups. All the rats were sacrificed in the sixth day. Blood and tissue samples were obtained for biochemical and histological analyses. While OI group compared to control in terms of serum enzymes, significant (p<0.05) elevations of CK, AST and ALT as well as slight increase of LDH was observed. CK, ALT and AST levels reversed to control values in almost all treatment groups (p<0.05) as well as slight decrease of LDH was observed. Alterations of biochemical analyzes were parallel to each other in all groups both in muscle tissue and blood. The shifts in total antioxidant level were insignificant. Total oxidant status (TOS) and oxidative stress index (OSI) increased in OI group and it decreased in S and M. However; among these alterations only TOS in muscle tissue was found to be statistically significant (p<0.05). While MPO activity increased in OI group, it decreased almost in the treatment groups. However only the increase on MPO in the blood tissues of OI group and the decrease in Vit C group were statistically significant (p<0.05). There were not any marked alteration between groups in terms of serum inflammation markers (IL-6 and TNF-?) and histological findings. In conclusion results of this study revealed that apart from therapeutic ultrasound treatment, supplementation of vitamin C and selenium may also be useful in the treatment of muscular injury. However further studies are needed to support these results.