The Effect of ATP-MgCI₂ on Lipid Peroxidation in Ischemic and Reperfused Rabbit Kidney

Abstract

Oxygen metabolites formed during reperfusion of ischemic kidneys prevent recovery of renal function after short periods of renal ischemia. The administration of ATP-MgCI₂ is beneficial to the survival of animals after hemorrhagic shock, severe burns, septicemia-peritonitis, post-ischemic hepatic failure, bowel ischemia, and endotoxic shock. In this study, the effect of ATP-MgCI₂ on lipid peroxidation and its curative effect were evaluated by measuring the decomposition products of lipid peroxidation, detected as thiobarbituric-acid reactive substances in homogenized kidney tissues in ischemic and reperfused rabbit kidneys. Ischemia was performed by clamping the right renal artery for 60 minutes followed by 30 minutes of reperfusion. Thirty-six rabbits were classified into 6 groups containing 6 rabbits in each. In the first group, no renal ischemia-reperfusion (l-R) was designed (Sham group), the right kidney was removed 90 minutes later. In the second group, l-R was established but nothing given. Saline 0.25 cc/kg was given into the right renal artery in group 3 two minutes before ischemia, and in group 4 two minutes before reperfusion. ATP-MgCI₂ 17.5 Iµmol/kg (0.25 cc/kg) was given two minutes before ischemia in group 5, and before reperfusion in group 6. The right kidneys of the rabbits were removed and thiobarbituric-acid reactive substances in the homogenates were measured. In addition, histopathological evaluation was performed. High lipid peroxidation products were recorded in groups 2-5, whereas in group 6, these levels were low similar to those obtained in Sham group (76.72 ± 1.01 nmol/g tissue). On histopathological evaluation, a considerable cell damage resulting from l-R trauma especially in proximal tubules was observed. In groups which were under saline effect, no histopathological damage was found. Histopathological preservation was better in group 6 rather than in group 5.

The results of this study indicate that ATP-MgCI₂ is remarkably effective for preventing the lipid peroxidation if given before reperfusion but not before ischemia in experimental l-R injury in rabbit kidneys.

Zusammenfassung

Die während der Reperfusion der ischämischen Nieren entstehende Produktion von Oxygenmetabolismen verschlechtert die Nierenfunktion in Relation zur Ischämiezeit. Die Verwendung von ATP-MgCl₂ zeigte hier bei Tieren nach hämorrhagischem Schock, schweren Verbrennungen, Sepsis, Peritonitis, postischämischer Leberinsuffizienz,. Darmischämie und Endotoxinschock eine positive Wirkung.

In der vorliegenden Studie wird die Wirkung des ATP-MgCl₂ auf die Lipidperoxidation durch Messung von Thiobarbitursäurereaktiven Substanzen im primär ischämischen, dann jedoch reperfundiertem Hasennierengewebe untersucht. Die Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen sind Produkte einer dekompensierten Lipidperoxidationsproduktion. Die Ischämie wurde durch Kompression der rechten Nierenarterie für die Dauer von 60 Minuten erreicht. Nach 30 Minuten wurden die Tiere reperfundiert.

Die 36 Hasen wurden in 6 Gruppen unterteilt. Jede Gruppe à 6 Hasen.

In der ersten Gruppe (Scheinoperierte) wurde keine Ischämie und Reperfusion durchgeführt, sondern nach 90 Minuten die rechte Niere nephrektomiert.

In der zweiten Gruppe wurde eine Ischämie und Perfusion durchgeführt, es wurden jedoch keine Substanzen gegeben. Bei der zweiten Gruppe wurde 2 Minuten vor der Ischämie, bei der dritten 2 Minuten vor der Reperfusion 0,25 ml physiologische Kochsalzlösung Salin % 0.9/kg Körpergewicht injiziert.

Bei der fünften Gruppe wurden vor der Ischämie, bei der sechsten vor der Reperfusion, 17,5 µmol/kg Körpergewicht ATP-MgCl₂ gegeben. Es wurde eine Nephrektomie rechts durchgeführt und die Thiobarbitursäure-reaktiven Substanzen und die Lipidperoxidase- Produktion bestimmt. Zusätzlich wurden histopathologische Untersuchungen der Nieren durchgeführt.

Ergebnisse: Eine höhere Lipidperoxidaseproduktion wurde in den Gruppen 2-5 beobachtet. Diese Werte waren niedriger als in der sechsten Gruppe und ähnelten denen der scheinoperierten Tiere (76,22 ± 1,01 nmol/g-Gewebe). Die histologisch beobachteten Zellschäden an den proximalen Tubuli wurden auf das Ischämiereperfusionstrauma zurückgeführt. In der Kochsalzgruppe wurden keine Veränderungen festgestellt. In der sechsten Gruppe waren diese histologischen Schäden deutlich geringer als in der fünften Gruppe.

Diese Untersuchungen zeigen, daß ATP-MgCl₂ die Lipidperoxidation verhindern kann, wenn es vor der Reperfusion gegeben wird. Wenn es jedoch vor der Ischämiezeit gegeben wird, hat ATP-MgCl₂ keinen Effekt.

Key words

Lipid peroxidation - ATP-MgCI₂ - Ischemia - Reperfusion - Rabbit kidney

Schlüsselwörter

Nierenperfusion - Ischämiezeit - ATP-MgCl₂-Effekt - Lipidperoxidation - Tierexperiment