Advances in Clinical and Experimental Medicine
2011, vol. 20, nr 1, January-February, p. 31–37
Publication type: original article
Language: English
The Effects of Erdosteine on Tracheal Healing in Rats
Wpływ erdosteiny na gojenie tchawicy u szczurów
1 Department of Thoracic Surgery, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
2 Department of Pathology, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
3 Department of Pulmonary Diseases, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
4 Department of General Surgery, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
5 Department of Anesthesiology and Resuscitation, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
6 Department of Emergency Medicine, Duzce University School of Medicine, Duzce, Turkey
Abstract
Background. Proliferating scar tissue and strictures, which are still serious problems of tracheal surgery, are caused by an inflammatory reaction with subsequent edema and granulation tissue. Tracheal stenosis leads to severe morbidity and multiple surgical operations are sometimes needed in those patients.
Objectives. To assess the effect of the antioxidant and anti-inflammatory drug Erdosteine to prevent tracheal stenosis in a rat model.
Material and Methods. Fourteen female adult Wistar albino rats were divided into two groups, a control group (Group A, n = 7) and an Erdosteine group (Group B, n = 7). Under general anesthesia, the tracheas were incised vertically, extending from the 3rd to the 5th cartilaginous rings and closed primarily with absorbable sutures. Group A had 0.5 cc/day 0.9% NaCl, and Group B had 10 mg/kg/day Erdosteine, both administered by gavages and maintained for 10 days. At the end of the procedure, the rats were sacrificed and their tracheas were excised from cricoid cartilage to carina. The specimens were histologically evaluated using light microscopy and scored for inflammatory cell infiltration, angiogenesis, fibroblast proliferation, collagen deposition, and epithelial regeneration. All of the results were statistically analyzed and a value of p < 0.05 was considered statistically significant.
Results. There were only meaningful differences in epithelial regeneration (p = 0.001), displaying that epithelial regeneration was better in Group B. However, the differences in inflammatory cell infiltration, angiogenesis, fibroblast proliferation and collagen deposition did not reach statistical significance.
Conclusion. The severity of pathological changes forming in the tissue after tracheal surgery could not be reduced with Erdosteine use. Thus, Erdosteine does not seem to be an applicable preventive treatment agent for possible postsurgical tracheal stenosis.
Streszczenie
Wprowadzenie. Bliznowacenie i zwężenia, które wciąż pozostają poważnym problemem w chirurgii tchawicy, są wywołane przez reakcję zapalną z obrzękiem i powstawaniem ziarniny. Zwężenie tchawicy prowadzi do ciężkich powikłań i często jest związane z koniecznością licznych interwencji chirurgicznych.
Cel pracy. Ocena antyoksydacyjnego i przeciwzapalnego leku erdosteiny w zapobieganiu zwężenia tchawicy na modelu szczurzym.
Materiał i metody. Czternaście dorosłych szczurów Wistar albino płci żeńskiej podzielono na dwie grupy: grupę kontrolną (grupa A, n = 7) i grupę erdosteiny (grupa B, n = 7). W znieczuleniu ogólnym przeprowadzono nacięcie tchawicy rozciągające się od trzeciej do piątej chrząstki, które zamknięto z użyciem szwów wchłaniających się. Grupa A otrzymała 0,5 cc/dzień 0,9% NaCl, a grupa B 10 mg/kg/dzień erdosteiny, obie substancje podawano przez 10 dni. Na zakończenie zabiegu szczury zostały zabite, a ich tchawice wycięte od chrząstki pierścieniowatej do ostrogi. Materiał badano histologicznie z zastosowaniem mikroskopu świetlnego i oceniano naciek komórkami zapalnymi, angiogenezę, proliferację fibroblastów, złogi kolagenu i regenerację nabłonka. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej, a wartość p < 0,05 przyjęto za istotną statystycznie.
Wyniki. Stwierdzono tylko jedną istotną różnicę w regeneracji nabłonka (p = 0,001), przemawiającą za tym, że regeneracja nabłonka była lepsza w grupie B. Różnice w nacieku komórek zapalnych, angiogenezie, proliferacji fibroblastów i złogach kolagenu nie były jednak istotne statystycznie.
Wnioski. Zastosowanie erdosteiny nie zmniejszało ciężkości zmian patologicznych powstających w tkance po chirurgii tchawicy, dlatego nie wydaje się, aby zastosowanie erdosteiny mogło zapobiegać pooperacyjnym zwężeniom tchawicy.
Key words
trachea; thoracic surgery, inflammation, wound healing, tracheal stenosis, agents, anti-inflammatory
Słowa kluczowe
tchawica, torakochirurgia, zapalenie, gojenie ran, zwężenie tchawicy, czynniki przeciwzapalne
References (15)
- Liman ST, Kara CO, Bir F, Yıldırım B, Topcu S, Sahin B: The effects of estradiol and progesterone on the synthesis of collagen in tracheal surgery. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2005, 69, 1327–1331.
- Iñiguez-Cuadra R, San Martín Prieto J, Iñiguez-Cuadra M, Zúñiga Erranz S, Jofré Pavez D, González Bombardiere S, Guilemany Toste JM, Iñiguez-Sasso R: Effect of mitomycin in the surgical treatment of tracheal stenosis. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2008, 134, 709–714.
- Ehrlich HP, Tarver H, Hunt TK: Effects of vitamin A and glucocorticoids upon inflammation and collagen synthesis. Ann Surg 1973, 177, 222–227.
- Loewen MS, Walner DL, Caldarelli DD: Improved airway healing using transforming growth factor beta-3 in a rabbit model. Wound Repair Regen 2001, 9, 44–49.
- Talas DU, Nayci A, Atis S, Comelekoglu U, Polat A, Bagdatoglu C, Renda N: The effects of corticosteroids and vitamin A on the healing of tracheal anastomoses. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2003, 67, 109–116.
- Olmos-Zúñiga JR, Santos-Cordero JA, Jasso-Victoria R, Sotres-Vega A, Gaxiola-Gaxiola MO, Mora-Fol JR, Franco-Oropeza JA, Santillan-Doherty P: Effect of the hyaluronic acid on tracheal healing. A canine experimental model, Acta Otorrinolaringol Esp 2004, 55, 81–87.
- Gorur R, Hahoglu A, Uzun G, Kutlu A, Turut H, Yiyit N, Candas F, Isitmangil T: Effects of hyperbaric oxygen therapy on wound healing after tracheal resection and end-to-end anastomoses in rats: results of early observations. Thorac Cardiovasc Surg 2008, 56, 359–362.
- Sen S, Meteoglu I, Ogurlu M, Sen S, Derincegoz OO, Barutca S: Topical heparin: a promising agent for the prevention of tracheal stenosis in airway surgery. J Surg Res 2009, 157, 23–29.
- Sirmali M, Uz E, Sirmali R, Kilbaş A, Yilmaz HR, Ağaçkiran Y, Altuntaş I, Delibaş N: The effects of erdosteine on lung injury induced by the ischemia-reperfusion of the hind-limbs in rats. J Surg Res 2008, 145, 303–307.
- Moretti M, Marchioni CF: An overview of erdosteine antioxidant activity in experimental research. Pharmacol Res 2007, 55, 249–254.
- Dal Negro RW: Erdosteine: antitussive and anti-inflammatory effects. Lung 2008, 186, 70–73.
- Erden ES, Kirkil G, Deveci F, Ilhan N, Cobanoğlu B, Turgut T, Muz MH: Effects of erdosteine on inflammation and fibrosis in rats with pulmonary fibrosis induced by bleomycin. Tuberk Toraks 2008, 56, 127–138.
- Dechant KL, Noble S: Erdosteine. Drugs 1996, 52, 875–881.
- Nomoto Y, Kobayashi K, Tada Y, Wada I, Nakamura T, Omori K: Effect of fibroblasts on epithelial regeneration on the surface of a bioengineered trachea. Ann Otol Rhinol Laryngol 2008, 117, 59–64.
- Okano W, Nomoto Y, Wada I, Kobayashi K, Miyake M, Nakamura T, Omori K: Bioengineered trachea with fibroblasts in a rabbit model. Ann Otol Rhinol Laryngol 2009, 118, 796–804.