The Effects of Mild and Moderate Hypothermia on Liver Regeneration, Liver Damage, and Apoptosis in Hepatectomized Rats

INTRODUCTION: The aim of this study was to investigate the effects of mild and moderate hypothermia on liver damage, apoptosis, and regenerative capacity after hepatectomy and the mechanisms underlying these effects.
METHODS: A total of 34 male Wistar Albino rats were divided into 3 groups. The core temperatures of 10 rats in the normothermia group (Group 1) were maintained at 37°C using an external lamp. In the hypothermia groups, an external ice-cooling method was used. The core temperatures of 12 rats in the mild hypothermia group (Group 2) were reduced to 32–34°C, and those of 12 rats in the moderate hypothermia group (Group 3) were reduced to 26–28°C. Approximately 76% hepatectomy was performed in all rats, and the rats were followed for 48 hours. MDA and GSH (glutathione) levels were measured in liver tissue, and AST, ALT, GSH, and MDA levels were measured in blood samples. Regenerated liver weight was calculated, and liver tissue was evaluated histopathologically.
RESULTS: Tissue GSH levels decreased in Group 2 compared with Group 1, whereas serum MDA levels increased. Tissue GSH levels were significantly higher in Group 3 than in Group 1. There was no difference among the groups in the liver damage index. There was a significant increase in PCNA (proliferating cell nuclear antigen) activity in Groups 2 and 3 compared with Group 1. There was a significant decrease in caspase-9 activity in Groups 2 and 3 compared with Group 1. There was no difference among the groups in regenerated liver weight measurements.
DISCUSSION AND CONCLUSION: Systemic mild hypothermia applied during hepatectomy increased oxidative stress, whereas moderate hypothermia caused oxidative stress levels to return to normal. Mild and moderate hypothermia had a positive effect by increasing regenerative capacity and suppressing apoptosis after liver resection.

Keywords: Apoptosis, hepatectomy, hypothermia, liver damage, liver regeneration

Hafif ve Orta Dereceli Hipoterminin Hepatektomi Uygulanmış Sıçanlarda Karaciğer Rejenerasyonu, Karaciğer Hasarı ve Apoptotik Hücre Ölümü Üzerindeki Etkileri

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışma, hafif ve orta dereceli hipoterminin hepatektomi sonrası karaciğer hasarı, apoptoz ve rejenerasyon kapasitesi üzerindeki etkilerini araştırmaktadır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Otuz dört erkek Wistar Albino sıçan 3 gruba ayrıldı. Normotermi grubunun (Grup 1, n=10) vücut sıcaklığı harici bir lamba ile 37°C'de tutuldu. Hafif hipotermi grubu (Grup 2, n=12) harici buz soğutması kullanılarak 32-34°C'ye, orta dereceli hipotermi grubu (Grup 3, n=12) ise 26-28°C'ye soğutuldu. Tüm sıçanlara yaklaşık %76 hepatektomi uygulandı ve hayvanlar 48 saat boyunca takip edildi. Karaciğer dokusunda MDA ve GSH düzeyleri, kan örneklerinde ise AST, ALT, GSH ve MDA düzeyleri ölçüldü. Rejenerasyon sonrası karaciğer ağırlığı histopatolojik değerlendirme ile birlikte hesaplandı.
BULGULAR: Grup 2'de doku GSH düzeyleri azalırken, serum MDA düzeyleri Grup 1'e göre artmıştır. Doku GSH düzeyi Grup 3'te Grup 1'e göre anlamlı derecede daha yüksekti. Gruplar arasında karaciğer hasarı indeksinde anlamlı bir fark gözlenmemiştir. PCNA aktivitesi Grup 2 ve 3'te Grup 1'e göre anlamlı derecede artmıştır. Kaspaz-9 aktivitesi Grup 2 ve 3'te Grup 1'e göre anlamlı derecede azalmıştır. Yenilenen karaciğer ağırlığı gruplar arasında farklılık göstermemiştir.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Hepatektomi sırasında uygulanan hafif sistemik hipotermi oksidatif stresi artırırken, orta dereceli hipotermi oksidatif stres düzeylerini normalleştirmiştir. Hem hafif hem de orta dereceli hipotermi, karaciğer rezeksiyonunu takiben rejenerasyon kapasitesini artırmış ve apoptozu baskılamıştır.

Anahtar Kelimeler: Apoptos, hepatektomi, hipotermi, karaciğer hasarı, karaciğer rejenerasyonu