Protective Effect of Morin Hydrate in Ischemia/Reperfusion Injury of Rat Skeletal Muscle

Abstract

Reaktif oksijen türlerinin neden olduğu hücre hasarı iskemi/reperfüzyon (I/R) hasarında temel etiyolojik faktör olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle sunulan çalışmada morin’in iskelet kası I/R hasarındaki etkilerinin incelenmesi amaçlandı. I/R modeli oluşturmak için Srague-Dawley ratların arka bacaklarına turnike aplikasyonu yapıldı ve hayvanlar rastgele dört gruba ayrıldı. Sham grubu ile karşılaştırıldığında malondialdehit (MDA) düzeylerinin I/R hasarında arttığı, morin uygulaması ile doza bağlı olarak azaldığı tespit edildi. Süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx) ve katalaz (KAT) aktivitelerinin ve glutatyon (GSH) düzeylerinin I/R hasarında artmasına karşın morin uygulaması sonucu bu parametrelerin değerleri kontrol grubuna yaklaştı. Nrf-2 ve HO-1 gen ekspersyonları I/R hasarı durumunda baskılanmasına karşın morin uygulaması bu genlerin upregüle edilmesini sağladı. MPO ekspresyon düzeyleri I/R grubunda artarken morin uygulanan gruplarda azaldı. NF-κB, TNF-α, IL-1β, iNOS, COX-2, STAT3 ve MAPK 14 gen ekspresyonları I/R hasarı durumunda artarken özellikle I/R+Morin 100 grubunda anlamlı şekilde azaldığı tespit edildi (P<0.001). Morin’in caspase-3 ve Bax proteinlerinin ekspresyonlarını azaltırken Bcl-2 proteinin ekspresyonunu upregüle ettiği bulundu. I/R grubunda artan ICAM1 düzeyi ve beclin-1 aktivitesinin özellikle I/R+Morin 100 grubunda azaldığı tespit edildi. Sonuçlarımız, morin’in iskelet kası I/R hasarına karşı antioksidan savunma sistemini güçlendirerek ve apoptozu, otofajiyi ve inlamasyonu baskılayarak koruyabileceğini göstermektedir.

The basic cause of ischemia/reperfusion (I/R) injury is well recognized to be a cell damage resulting from the presence of reactive oxygen species. The objective of this research was to examine the impact of morin hydrate on skeletal muscle-I/R damage. To generate the I/R model, a tourniquet was applied to the hindlimbs of Sprague-Dawley rats. Subsequently, the animals were randomly allocated into four distinct groups. In comparison to the sham group, an elevation in malondialdehyde (MDA) levels was observed in the context of I/R injury. Conversely, the administration of morin exhibited a dose-dependent reduction in MDA levels. The activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), as well as the levels of reduced glutathione (GSH), were seen to rise in the context of I/R damage. However, with administration of morin, these parameter values exhibited a tendency to approach those of the control group. In the context of I/R damage, it was shown that the expression of Nrf-2 and HO-1 genes was down regulated. However, the injection of morin resulted in the upregulation of these genes. While MPO expression levels increased in the I/R group, they decreased in the morin- treated groups. The gene expressions of NF-κB, IL-1β, TNF-α, iNOS, COX-2, STAT3, and MAPK 14 were seen to be elevated in ischemia/reperfusion (I/R) injury group. Conversely, in the I/R + Morin 100 group, these gene expressions were notably reduced (P<0.001). The study revealed that morin had an upregulatory effect on the expression of Bcl-2 protein, while concurrently downregulating the expression of caspase-3 and Bax proteins. The study revealed a reduction in ICAM1 level and beclin-1 activity in the I/R group, particularly in the I/R + Morin 100 group. The findings of our study indicate that morin has a protective effect against skeletal muscle I/R damage via its ability to modulate the antioxidant defense system and inhibit apoptosis, autophagy, and inflammation.