Quick Search
The effect of quercetin on ischemia-reperfusion injury in skeletal muscle in rats
Mehmet Kirişci1, Abdullah Özer2, Mustafa Arslan3, Ayşegül Küçük4, Aslıhan Cavunt Bayraktar5, Mustafa Kavutçu6, Levent Oktar2, Özlem Erdem7, Yiğit Kılıç8, Gülay Kip31Department of Cardiovascular Surgery, Sutcu Imam University Faculty of Medicine, Kahramanmaraş-Türkiye2Department of Cardiovascular Surgery, Gazi University Medical Faculty, Ankara-Türkiye
3Department of Anesthesiology and Reanimation, Gazi University, Faculty of Medicine, Ankara-Türkiye
4Department of Physiology, Kutahya Health Sciences University, Faculty of Medicine, Kutahya-Türkiye
5Pursaklar State Hospital, Ankara-Türkiye
6Department of Medical Biochemistry, Gazi University Medical Faculty, Ankara-Türkiye
7Department of Medical Pathology, Gazi University Medical Faculty, Ankara-Türkiye
8Department of Pediatric Cardiac Surgery, Dr. Gazi Yasargil Training and Research Hospital, Diyarbakir-Türkiye
BACKGROUND: Ischemia-reperfusion (I/R) injury of the lower limbs is a significant clinical challenge that can arise due to surgical procedures, thrombotic events, embolism, or traumatic vascular damage. This study aimed to evaluate the antioxidative and histo-pathological protective effects of quercetin, a potent flavonoid antioxidant, on skeletal muscle subjected to I/R injury.
METHODS: Eighteen Wistar Albino rats were randomly assigned into three groups: Control (sham laparotomy), Ischemia-Reperfusion (IR) group (2 hours of ischemia followed by 2 hours of reperfusion), and Ischemia-Reperfusion plus quercetin treatment (IR-Q) group, receiving 20 mg/kg quercetin intraperitoneally 30 minutes before ischemia induction. After the experimental protocols, skeletal muscle samples were collected for biochemical assays measuring malondialdehyde (MDA) levels and superoxide dismutase (SOD) activity, as well as for histopathological examination.
RESULTS: The IR group demonstrated a significant increase in MDA concentration compared to controls (p<0.0001), whereas administration of quercetin in the IR-Q group significantly attenuated MDA levels relative to the untreated IR group (p=0.012). SOD activity was markedly diminished in the IR group (p<0.0001) but was significantly restored in the IR-Q group compared to IR alone (p=0.012). Histological analyses revealed pronounced muscle atrophy, degeneration, leukocyte infiltration, and fiber fragmentation/hyalinization in the IR group, which were significantly alleviated by quercetin treatment (p<0.05).
CONCLUSION: These findings indicate that quercetin exerts a protective effect against oxidative stress and structural damage induced by ischemia-reperfusion in skeletal muscle, potentially through enhancement of endogenous antioxidant defenses. Quercetin thus holds promise as a therapeutic agent in mitigating I/R injury; however, further studies are needed to elucidate its precise mechanisms and clinical applicability.
Keywords: Ischemia-reperfusion, quercetin, oxidative stress, superoxide dismutase, malondialdehyde, skeletal muscle.
Sıçanlarda iskelet kasında iskemi-reperfüzyon hasarında kuersetinin koruyucu rolü
Mehmet Kirişci1, Abdullah Özer2, Mustafa Arslan3, Ayşegül Küçük4, Aslıhan Cavunt Bayraktar5, Mustafa Kavutçu6, Levent Oktar2, Özlem Erdem7, Yiğit Kılıç8, Gülay Kip31Sütçü İmam Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Kahramanmaraş, Türkiye2Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp Ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
3Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Anestezi Ve Reaminasyon Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
4Kütahya Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Kütahya, Türkiye
5Pursaklar Devlet Hastanesi, Tıbbi Biyokimya Laboratuvarı, Ankara, Türkiye
6Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
7Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Patoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye
8Dr. Gazi Yaşargil Eğitim Ve Araştırma Hastanesi, Pediatrik Kalp Cerrahisi Bölümü, Diyarbakır, Türkiye
AMAÇ: Alt ekstremite iskemi-reperfüzyon (İ/R) hasarı, cerrahi müdahaleler, tromboembolik olaylar veya travmatik vasküler lezyonlar sonrası ortaya çıkan ciddi bir patofizyolojik durumdur. Bu çalışmanın amacı, güçlü antioksidan özelliklere sahip flavonoid kuersetinin, İ/R sürecinde iskelet kasında oluşan oksidatif stres ve histopatolojik değişiklikler üzerindeki koruyucu etkilerini değerlendirmektir.
GEREÇ VE YÖNTEM: On sekiz Wistar Albino sıçan, kontrol (sahte laparotomi), iskemi-reperfüzyon (İR; 2 saat iskemi + 2 saat reperfüzyon) ve İR + kuersetin (İR-K; iskemi öncesi 30 dakika 20 mg/kg intraperitoneal kuersetin) olmak üzere üç gruba randomize edildi. Deneysel uygulamalar sonrası iskelet kası dokuları, malondialdehit (MDA) düzeyleri ve süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesi açısından biyokimyasal olarak analiz edildi; ayrıca histopatolojik incelemeler gerçekleştirildi.
BULGULAR: İR grubunda MDA seviyeleri kontrol grubuna kıyasla anlamlı derecede artarken (p<0.0001), kuersetin uygulanan İR-K grubunda bu artış anlamlı ölçüde azaldı (p=0.012). SOD aktivitesi İR grubunda belirgin şekilde düşerken (p<0.0001), İR-K grubunda anlamlı bir restorasyon gözlendi (p=0.012). Histopatolojik değerlendirmelerde İR grubunda kas liflerinde atrofi, dejenerasyon, lökosit infiltrasyonu ve lif parçalanması/hiyalinizasyonun belirgin olduğu; kuersetin tedavisi ile bu patolojik değişikliklerin anlamlı ölçüde azaldığı tespit edildi (p<0.05).
SONUÇ: Kuersetin, iskemi-reperfüzyon hasarına bağlı oksidatif stres ve doku hasarını azaltarak iskelet kasında endojen antioksidan savunma mekanizmalarını güçlendirmektedir. Bu bulgular, kuersetinin İ/R kaynaklı doku hasarını önlemede potansiyel bir terapötik ajan olduğunu göstermektedir. Mekanizmalarının ayrıntılı incelenmesi ve klinik uygulama olanaklarının değerlendirilmesi için ileri preklinik araştırmalara ihtiyaç duyulmaktadır.
Anahtar Kelimeler: İskemi-reperfüzyon, quercetin, oksidatif stres, süperoksit dismutaz, malondialdehit, iskelet kası
Manuscript Language: English