Effects of antioxidant U-74389G on a porcine model of intracerebral haemorrhage: determination of inflammatory markers and crucial enzymes

Abstract

Spontaneous intracerebral haemorrhage (ICH) represents a partially understoodcerebrovascular disease of high incidence, morbidity and mortality, accounting for 10-15% of allstrokes. In my study, I investigated the pathophysiological changes that follow intracerebralhaematoma induction on a porcine model of ICH. The study focused on the determination ofchanges in tumour necrosis factor α (TNF-α) and interleukin 1 (IL-1) the first 4 and 24 hrs ofICH as well as the changes of the crucial enzymes adenosinetriphosphatases (ATPases), incombination with a study of the effectiveness of the lazaroid antioxidant U-74389G. Regardingboth TNF-α and IL-1, statistically significant increase was observed in the ipsilateral side of thehaematoma as early as 4 hrs and decrease again 24 hrs after the onset. U-74389G whenadministered resulted in statistically significant decrease of TNF-α, (at the heamatoma site incomparison to the controls) and non statistically significant decrease of IL-1 when compared tothe controls. Regarding the ATPases, my study demonstrated that the examined ICH model doesnot cause a decrease in Na+,K+-ATPase activity (the levels of which are responsible for verylarge part of neuronal energy expenditure) in the perihaematomal basal ganglia territory, nor achange in the activity of Mg2+-ATPase. The administration of U-74389G (an establishedneuroprotectant) in this ICH model revealed an injury specific type of behavior, that could beconsidered as neuroprotective.I also investigated the role of acetylocholinesterase (AChE; a crucial membrane boundenzyme involved in cholinergic neurotransmission) in the same porcine model of spontaneousICH, with a focus on the first 4 and 24 hrs following the lesion’s induction, in combination witha study of the effectiveness of the lazaroid antioxidant U- 74389G administration. My studydemonstrates the activation of AChE activity following U-74389G administration. The lazaroidU-74389G seems to be an established neuroprotectant and this is the first report of its supportingrole in the enhancement of cholinergic response to the induction of ICH.

Η αυτόματη ενδοεγκεφαλική αιμορραγία (ΑΕΕ), είναι μια μερικώς κατανοητή αγγειακήεγκεφαλική νόσος, χαρακτηριζόμενη από υψηλή επίπτωση θνητότητα και θνησιμότητα ,αποτελεί δε το 10-15% όλων των αγγειακών εγκεφαλικών επεισοδίων.Στη παρούσα μελέτη,εξέτασα παθοφυσιολογικές μεταβολές που έπονται της πρόκλησης ενδοεγκεγαλικούαιματώματος σε πειραματικό πρότυπο ενδοεγκεφαλικού αιματώματος σε χοίρο. Η μελέτηεπικεντρώθηκε στον προσδιορισμό των αλλαγών στον παράγοντα νέκρψσης όγκου α (TNF-α)και στην ιντερλευκίνη 1, τις πρώτες 4 και 24 ώρες από την πρόκληση του αιματώματος όπως καιστις μεταβολές των σημαντικών ενζύμων αδενοτριφωσφατασες (ATPases), σε συνδιασμό με τημελέτη της αντιοξειδωτικής αποτελεσματικότητας του Λαζαροειδούς U-74389G. Όσον αφοράτόσο τον TNF-α όσο και την IL-1, στατιστικά σημαντική αύξηση παρατηρήθηκε στο ομόπλευροτου αιματώματος ημισφαίριο στις 4 ώρες από την πρόκληση του αιματώματος και μείωση στοεικοσιτετράωρο. Ο παράγοντας U-74389G προκάλεσε στατιστικά σημαντική μείωση του TNF-αστην περιοχη του αιματώματος σε σχέση με την ομάδα ελέγχου και μείωση (αλλά όχι στατιστικάσημαντική) της IL-1 σε σύγκριση με τις ομάδες ελέγχου. Όσον αφορά στις ATPάσες, η μελέτηκατέδειξε ότι δεν προκαλείτε μείωση στη δραστικότητα της Na+,K+-ATPασης ούτε της Mg2+-ATPάσης στην περί του αιματώματος περιοχή. Η χορήγηση του U-74389G (με γνωστήνευροπροστατευτική δράση) παρουσίασε στο μοντέλο συμπεριφορά που θα μπορούσε ναθεωρηθεί νευροπροστατευτική.Στη μελέτη, εξετάστηκε επίσης ο ρόλος της ακετυλοχολινεστεράσης (AChE,σημαντικούμεμβρανικού ενζύμου που εμπλέκεται στη νευροδιαβίβαση) στο ίδιο μοντέλο, με επικέντρωσηστις πρώτες 4 και 24 ώρες από την πρόκληση του αιματώματος σε συνδιασμό με τη μελέτη τηςεπίδρασης του αντιοξειδωτικού λαζαροειδούς U- 74389G.Η μελέτη κατέδειξε την ενεργοποίησητης ακετυλοχολινεστεράσης μετά τη χορήγηση του παράγοντα U- 74389G. Το λαζαροειδές U-74389G φαίνεται να ασκεί νευροπροστατευτική δράση και αυτή είναι η πρώτη αναφορά τουρόλου του στην ενεργοποίηση του χολινεργικού συστήματος ως απάντηση στην πειραματικήπρόκληση ενδοεγκεφαλικού αιματώματος