Effect of N-acetylcysteine on inflammation, oxidative stress, and cell death in mice with steatohepatitis submitted to hepatic ischemia and reperfusion

A manipulação cirúrgica do fígado com esteato-hepatite pode levar a complicações pós-operatórias importantes. A N-acetilcisteína (NAC) apresenta efeito protetor em modelos de I/R hepática, bem como na doença hepática gordurosa não alcoólica. Porém, há carência de estudos relacionados a seu efeito em lesões de I/R em fígado com esteato-hepatite. Portanto, esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito da NAC sobre a reação inflamatória, estresse oxidativo e morte celular induzidos pela I/R hepática associada à esteato-hepatite. Foram utilizados camundongos C57BL/6J, machos, com oito semanas e peso entre 25 e 30 gramas, que receberam ração normal AIN-93M ou deficiente em Metionina e Colina (DMC) de acordo com o grupo de estudo. A NAC (150mg/kg) foi administrada 15 minutos antes da isquemia (DMC-I/R+NAC). Nos grupos DMC-I/R e DMC-I/R+NAC, os animais foram submetidos a 30 minutos de isquemia e 24 horas de reperfusão. Após esse período, o sangue foi coletado, para análise bioquímica das transaminases, e o fígado, removido cirurgicamente para avaliação histopatológica, dosagem das citocinas IL-1beta, TGF-beta1 e IFN-y, nitrito e Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico (TBARS), análise da expressão celular de Bcl-2 e apoptose (TUNEL). A histopatologia mostrou redução de focos inflamatórios no grupo DMC-I/R+NAC. Os níveis AST foram elevados no grupo DMC-I/R enquanto que os de ALT diminuíram em relação ao controle. No grupo DMC-I/R+NAC houve redução em ambas as transaminases, sendo significante apenas para a avaliação de AST. A produção das citocinas IL-1beta e TGF-beta1 foi elevada no fígado esteatótico de camundongos submetidos à I/R em comparação aos animais com fígado normal; porém, o tratamento com NAC promoveu uma redução significante dessas citocinas. A análise do estresse oxidativo mostrou que os animais com esteato-hepatite submetido à I/R tiveram as concentrações de TBARS e de nitrito elevadas em relação aos camundongos com fígado normal. No entanto, ao receberem o tratamento com NAC, esses animais apresentaram uma redução de ambos. A análise da expressão de Bcl-2 mostrou que essa proteína estava elevada em camundongos com fígado normal, e reduzida na presença de esteato-hepatite ou quando esta afecção está associada à I/R. A NAC, nesse caso, promoveu o aumento da expressão de Bcl-2 em camundongos com esteato-hepatite submetido à I/R. Esse resultado estava associado aos dados de apoptose, nos quais foi observado aumento do número de células apoptóticas no fígado esteatótico de camundongos em que a I/R foi induzida e redução nos animais tratados com NAC. Desta forma, conclui-se que o uso da NAC promove efeitos benéficos sobre o fígado de camundongos com esteato-hepatite associada à lesão de I/R por meio da redução do infiltrado inflamatório, das concentrações de IL-1beta e TGF-beta1, do estresse oxidativo e da morte celularThe surgical manipulation of the liver with steatohepatitis may lead to important postoperative complications. The N-acetylcysteine (NAC) has a protective effect in hepatic I/R models, as well as in non-alcoholic fatty liver disease. However, there is a lack of studies related to its effect inI/R injury to liver with steatohepatitis. Therefore, the purpose of this study was to assess the effect of NAC over inflammatory, oxidative stress and cell death induced by hepatic I/R associated to steatohepatitis. The mice used were C57BL/6J, male, eight weeks old and weighing between 25 and 30 grams, which received normal diet AIN-93M or Methionine and Choline-deficient diet (DMC) according to their study group. The NAC (150mg/kg) was administered 15 minutes before the ischemia (DMC-I/R+NAC). In groups DMC-I/R and DMC-I/R+NAC, the animals were submitted to 30 minutes of ischemia and 24 hours of reperfusion. After this period, blood was collected, for biochemical analysisof transaminases, and the liver, surgically removed for histopathological assessment, dosage of cytokines levels IL-1beta, TGF-beta1 and IFN-y, nitrite and Reactive Substances to Thiobarbituric Acid (TBARS), analysis of cell expression of Bcl-2 and apoptosis (TUNEL). The histopathology showed a reduction of inflammatory foci in DMC-I/R+NAC group. The AST levels were elevated in DMC-I/R group while the ALT reduced in comparing to control. In the DMC-I/R+NAC group there was a reduction in both transaminases, being significant only for AST assessment. The production of cytokines IL-1beta and TGF-beta1 was elevated in the liver with steatosis of mice submitted to I/R when compared to the animals with normal liver; however, the treatment with NAC provided a significant reduction of these cytokines. The oxidative stress analysis showed that the animals with steatohepatitis submitted to I/R had the concentrations of TBARS and nitrite elevated when compared to the mice with normal liver. However, when they received treatment with NAC, these animals presented a reduction in both. The analysis of the Bcl-2 expression showed that this protein was high in mice with normal liver, and reduced in the presence of steatohepatitis or when this affection is associated to I/R. A NAC, in this case, lead to an increase of Bcl-2 expression in mice with steatohepatitis submitted to I/R. This result was associated to data of apoptosis, where increase in the number of apoptotic cells in liver with steatosis of mice in which theI/R was induced and reduction in animals treated with NAC was observed. Therefore, the conclusion is that the use of NAC promotes beneficial effects on the liver of mice with steatohepatitis associated to I/R injury through the reduction of inflammatory infiltrate, of concentrations of IL-1beta and TGF-beta1, of oxidative stress and cell deat