Summary
In the present study we examined the effect of recombinant human erythropoietin (rhEPO)
on intestinal malondialdehyde (MDA) as an index of lipid peroxidation, related to
iron-catalysed free radical reaction and platelet-activating factor (PAF) synthesis
in the experimental model of necrotizing enterocolitis (NEC).
Three groups, each consisting of eight 1-day-old Wistar albino rat pups, were studied;
Group 1, hypoxia-reoxygenation; Group 2, hypoxia-reoxygenation and rhEPO pretreatment;
Group 3, control. rhEPO was given 750 U/kg/week by intraperitoneal injection three
times a week for 2 weeks. On day 15th of life, hypoxia was induced by placing rat
pups in a 100 % CO2 chamber for 5 min. After hypoxia, the rat pups were reoxygenated for 10 min with
100 % oxygen and returned to their mothers. All pups were killed at 4 h following
hypoxia-reoxygenation. The abdomen was opened and representative samples of injured
areas were taken for histopathologic examination. MDA and PAF levels were determined
in the intestine. Significantly increased intestinal MDA content was found in Group
1 rat pups compared to Group 2 and Group 3 pups (p < 0.001 and p < 0.001, respectively).
However, PAF concentrations were highly elevated in the intestine of Group 1 and Group
2 pups (p > 0.05) when compared to the intestine of Group 3 pups (p < 0.001 and p
< 0.001, respectively). Histopathologic findings did not differ between Groups 1 and
2.
The present study demonstrates that oxygen-derived free radicals and PAF are involved
in the pathophysiological mechanism of the development of NEC. This study also shows
that administration of rhEPO significantly decreases lipid peroxidation; however,
PAF generation was not inhibited in hypoxia-induced bowel necrosis.
Résumé
Dans ce travail, les auteurs étudient l'effet de l'érythropoïétine humaine recombinante
(rhEPO) sur la malondialdehyde (MDA) comme un indice de la per oxydation lipidique
en rapport avec la synthèse des facteurs d'activation des plaquettes (PAF) dans un
modèle expérimental d'entérocolite nécrosante (NEC). Trois groupes de 8 rats nouveau-nés
Wistar albinos sont étudiés. Groupe 1: hypoxie-oxygénation, Groupe 2: hypoxie-oxygénation
et pré traitement par rhEPO, Groupe 3: contrôle. RhEPO est donnée par injection intra
péritonéale trois fois par semaine pendant deux semaines à la dose de 750 unités/kg/semaine.
Au 15 e jour de vie, l'hypoxie est induite en plaçant les rats pendant 5 minutes sous 100
% de CO2 . Après l'hypoxie, les rats sont re-oxygénés pendant 10 minutes sous 100 % d'oxygène
et replacés auprès de leur mère. Tous les animaux sont tués 4 heures après l'hypoxie-oxygénation.
L'abdomen est ouvert et des biopsies intestinales sont prélevées. MDA et PAF sont
dosées dans l'intestin. Une élévation significative est trouvée dans le Groupe 1 comparé
au Groupe 2 et 3 (p < 0,001 et p < 0,001 respectivement).
Malgré que les concentrations en PAF soient très élevées dans l'intestin des Groupes
1 et 2 (p > 0,05) par comparaison à l'intestin du Groupe 3 (p < 0,001 et p < 0,001
respectivement), les constatations histopathologiques ne diffèrent pas dans les Groupes
1 et 2. Cette étude démontre que les radicaux libres dérivés de l'oxygène et le PAF
sont concernés dans les mécanismes physiopathologiques de NEC. Cette étude montre
aussi que l'administration de rhEPO diminue signicativement la per oxydation lipidique
bien qu'elle inhibe pas la production de PAF dans la nécrose hypoxique de l'intestin.
Resumen
En esta investigación examinamos el efecto de la eritropoyetina humana recombinante
(rhEPO) sobre el malondialdehido (MDA) intestinal como índice de peroxidación lipídica
relacionada con una reacción de radicales libres catalizada por hierro así como la
síntesis factor activador de plaquetas (PAF) en un modelo experimental de enterocolitis
necrotizante (NEC). Estudiamos tres grupos de 8 ratas Wistar de un día:
Grupo 1, hipoxia-reoxigenación, Grupo 2, hipoxia-reoxigenación y rhEPO, Grupo 3 control.
Se administró la rhEPO a una dosis de 750 U/kg/semana por inyección intraperitoneal
3 veces por semana durante 2. En el día 15 de vida se indujo hipoxia colocando las
ratas en una cámara al 100 % de CO2 durante 5 minutos. Tras la hipoxia se reoxigenaron los animales durante 10 minutos
con oxígeno al 100 % y se devolvieron a sus madres. Todos los animales fueron sacrificados
a las 4 horas después de la hipoxia-reoxigenación. Se abrió el abdomen y se obtuvieron
muestras representativas de las áreas afectadas para examen histopatológico. Se determinaron
los niveles de MDA y PAF en el intestino y se encontraron incrementos significativos
del MDA intestinal en las ratas de del Grupo 1 en comparación con las del 2 y el 3
(p < 0,001 y p < 0,001 respectivamente). Sin embargo, las concentraciones de PAF estaban
muy elevadas en el intestino de los animales del Grupo 1 y del 2 (p > 0,05) en comparación
con las del Grupo 3 (p < 0,001 y p < 0,001 respectivamente). Los hallazgos histopatológicos
no fueron diferentes entre los Grupos 1 y 2.
Este estudio demuestra que los radicales libres derivados de oxígeno y el PAF están
implicados en el mecanismo fisiopatológico del desarrollo de NEC. También muestra
que la administración de rhEPO disminuyó significativamente la peroxidación lipídica
pero que no inhibió la generación de PAF en la necrosis del intestino inducida por
hipoxia.
Zusammenfassung
In der vorliegenden Studie wird im experimentellen Modell einer nekrotisierenden Enterokolitis
(NEC) der Effekt des rekombinierten Human-Erythropoietins (rhEPO) auf Malondialdehyd
des Darmes als Hinweis auf die Lipid-Peroxidation in Relation zur eisen-katalysierten,
frei radikalen Reaktion und der Plättchen-Aktivierungsfaktorsynthese (PAF) untersucht.
Drei Gruppen von jeweils acht 1-Tag-alten Wistar-Albinorattenbabies wurden untersucht:
Gruppe 1, Hypoxie-Reoxygenierung; Gruppe 2, Hypoxie-Reoxygenierung und Vorbehandlung
mit rhEPO; Gruppe 3, Kontrollgruppe. RhEPO wurde in einer Dosierung 750 U/kg/Woche
intraperitoneal 3 × wöchentlich für die Dauer von 2 Wochen gegeben. Am 15. Lebenstag
wurde die Hypoxie induziert, indem man die Ratten-Neugeborenen für 5 Minuten in einer
Kammer 100 % CO2 aussetzte. Nach der Hypoxie wurden die Ratten mit 100 % Sauerstoff reoxygeniert und
ihren Müttern zurückgegeben. Vier Stunden nach der Hypoxie-Reoxygenierung wurden alle
Rattenbabys getötet. Das Abdomen wurde geöffnet und repräsentative Proben geschädigter
Bezirke entnommen. Die MDA (Malondialdehyd) und PAF-Spiegel im Gewebe wurden bestimmt.
In der Gruppe 1 der Tiere wurden signifikant erhöhte MDA-Spiegel gefunden im Gegensatz
zu den Gruppen 2 und 3 (p < 0,001 und p < 0,001 respektive). Die PAF-Konzentration
war jedoch deutlich erhöht im Darm der Tiere von Gruppe 1 und 2 (p < 0,05), im Vergleich
zum Darm der Tiere von Gruppe 3 (p < 0,001 und p < 0,001 respektive). Die histopathologischen
Befunde der Gruppen 1 und 2 unterschieden sich nicht. Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt, dass sauerstoffabhängige freie Radikale und PAF in
den pathophysiologischen Mechanismus der Entwicklung einer nekrotisierenden Enterokolitis
einbezogen sind. Die Studie zeigt aber auch, dass die Gabe von rhEPO die Lipidperoxydation
signifikant herabsetzt, jedoch die PAF-Entstehung bei einer Hypoxie induzierten Darmnekrose
nicht verhindert.
Key words
Antioxidant - Erythropoietin - Lipid peroxidation - Necrotizing enterocolitis - Platelet-activating
factor
Mots-clés
Antioxydant - Érythripoïétine - Per oxydation lipidique - Entérocolite nécrosante
- Facteur d'activation des plaquettes
Palabras clave
Antioxidante - Eritropoyetina - Peroxidación lipídica - Enteritis necrotizante - Factor
activador de plaquetas
Schlüsselwörter
Antioxydantien - Erythropoietin - Lipid-Peroxidation - Nekrotisierende Enterokolitis
- Plättchen-aktivierender Faktor
