Effects of CAPE on biochemical, histopathological and cardiac parameters in doxorubicin induced cardiotoxicity
Olcay Murat Disli1, Baris Akca1, Nevzat Erdil1, Onural Ozhan2, Merve Durhan3, Azibe Yildiz4, Zeynep Ulutas5, Yilmaz Cigremis31Department of Cardiovascular Surgery, Inonu University Faculty of Medicine, Malatya, Turkiye2Department of Pharmacology, Inonu University Faculty of Medicine, Malatya, Turkiye
3Department of Medical Genetics, Inonu University Faculty of Medicine, Malatya, Turkiye
4Department of Histology and Embryology, Inonu University Faculty of Medicine, Malatya, Turkiye
5Department of Cardiology, Inonu University Faculty of Medicine, Malatya, Turkiye
Objective: In this study, the protective effect of Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) against Doxorubicin (DOX)-induced cardiotoxicity was investigated by evaluating oxidative stress parameters, ECG changes, matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) gene expression, Troponin I level and histopathology in Wistar Albino rats.
Methods: Forty rats were divided into 4 groups (n=10) including control (saline (vehicle for DOX) and 2.5% ethanol (vehicle for caffeic acid phenethyl ester), CAPE only (10 µmol/kg bw), DOX only (10 mg/kg bw) and CAPE+DOX groups. Molecular, biochemical and histopathological analyses were performed on blood and heart tissues.
Results: No alterations were observed in oxidative stress parameters and MMP-2 gene expression of DOX and CAPE+DOX groups compared to control. Troponin I levels were higher in DOX and CAPE+DOX groups than in the control. Variable ECG changes were observed in the experimental groups such as increased systolic blood pressure, decreased QRS and QT interval in DOX group compared to the control without any ameliorative effect of CAPE. The presence of dense degenerative cardiomyocytes in the myocardium of the DOX group was noted. DOX caused damage to cardiomyocytes. It was observed that CAPE showed a significant decrease in histopathological changes and histopathological scoring in the CAPE+DOX group compared to DOX group.
Conclusion: CAPE treatment ameliorated histopathological changes induced by DOX while other parameters including oxidative stress, MMP-2 gene expression, Troponin I and ECG studied in our study were not altered remarkably.
Doksorubisin ile indüklenen kardiyotoksisitede CAPE'nin biyokimyasal, histopatolojik ve kardiyak parametreler üzerine etkileri
Olcay Murat Disli1, Baris Akca1, Nevzat Erdil1, Onural Ozhan2, Merve Durhan3, Azibe Yildiz4, Zeynep Ulutas5, Yilmaz Cigremis31İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Malatya2İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Farmakoloji Anabilim Dalı, Malatya
3İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Genetik Anabilim Dalı, Malatya
4İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Malatya
5İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kardiyoloji Anabilim Dalı, Malatya
Amaç: Bu çalışmada, Kafeik asit fenetil esterin (CAPE) Doksorubisin (DOX) ile indüklenen kardiyotoksisiteye karşı koruyucu etkisi, Wistar Albino sıçanlarda oksidatif stres parametreleri, EKG değişiklikleri, matriks metalloproteinaz 2 (MMP-2) gen ekspresyonu, Troponin I seviyesi ve histopatoloji değerlendirilerek araştırıldı.
Yöntemler: Kırk sıçan kontrol (salin (DOX için araç) ve %2.5 etanol (kafeik asit fenetil ester için araç), sadece CAPE (10 µmol/kg bw), sadece DOX (10 mg/kg bw) ve CAPE+DOX grupları olmak üzere 4 gruba (n=10) ayrıldı. Kan ve kalp dokuları üzerinde moleküler, biyokimyasal ve histopatolojik analizler yapıldı.
Bulgular: DOX ve CAPE+DOX gruplarının oksidatif stres parametrelerinde ve MMP-2 gen ekspresyonunda kontrole kıyasla herhangi bir değişiklik gözlenmedi. Troponin I düzeyleri DOX ve CAPE+DOX gruplarında kontrole göre daha yüksekti. Deney gruplarında sistolik kan basıncında artış, DOX grubunda kontrole kıyasla QRS ve QT aralığında azalma gibi değişken EKG değişiklikleri gözlenmiş, CAPE'nin herhangi bir iyileştirici etkisi olmamıştır. DOX grubunun miyokardında yoğun dejeneratif kardiyomiyositlerin varlığı kaydedildi. DOX kardiyomiyositlerde hasara neden olmuştu. CAPE+DOX grubunda CAPE'nin histopatolojik değişikliklerde ve histopatolojik skorlamada DOX grubuna kıyasla anlamlı bir azalmaya neden olduğu görüldü.
Sonuç: CAPE tedavisi DOX tarafından indüklenen histopatolojik değişiklikleri iyileştirirken, çalışmamızda incelenen oksidatif stres, MMP-2 gen ekspresyonu, Troponin I ve EKG gibi diğer parametreleri önemli ölçüde etkilemedi. (NCI-2025-1-1)
Manuscript Language: English