1. Q-VD-OPh, a pancaspase inhibitor, reduces trauma-induced apoptosis and improves the recovery of hind-limb function in rats after spinal cord injury
- Author
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Çolak, A., Antar, V., Karaoglan, A., Akdemir, O., Sahan, E., Çelik, Ö., and Sagmanligil, A.
- Subjects
Q-VD-OPh ,Lesión medular traumática ,SCI ,Secondary damage ,Caspasa ,Spinal cord injury ,Lesión secundaria ,Caspase ,TUNEL - Abstract
Background. Various caspases have been implicated in the development of secondary damage after spinal cord injury (SCI). Anticaspase therapy that targets only one caspase has been investigated in a variety of in vitro and in vivo studies. This study examined the neuroprotective effects of Q-VD-OPh, a pan-caspase inhibitor, in a rat model of SCI. Methods. Thirty Wistar albino rats were divided into 3 groups of 10 each: the sham-operated controls (group 1), the trauma-created controls (group 2), and the QVD-OPh"treated rats (group 3). An SCI (a trauma of 40 g-cm) was produced at the thoracic level (T8-T10) by the weight-drop technique. The response to injury and the neuroprotective effects of Q-VD-OPh were investigated by histopathologic examination and terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick-end labeling (TUNEL) 24 hours and 5 days after trauma. The inclined plane technique of Rivlin and Tator and a modified version of Tarlov's grading scale were used to assess the functional status of the rats 24 hours, 3 days, and 5 days after injury. Results. Twenty-four hours after trauma, light microscopic examination of a specimen taken from group 2 rats revealed hemorrhage, necrosis, vascular thrombi, and edema. Group 3 tissue samples showed similar features at that time. Twenty-four hours after trauma, the mean apoptotic cell number was 4.47 ± 0.35 cells in group 2 and 1.58 ± 0.33 in group 3. Five days after injury, the mean apoptotic cell count was 4.35 ± 0.47 in group 2 and 1.25 ± 0.34 in group 3. Thus the number of TUNEL-positive cells in an injured spinal cord was greatly reduced by treatment with Q-VD-OPh. The neurologic function scores (both the inclined plane performance and motor grading scores) were significantly better in the Q-VD-OPh"treated group than in the trauma-created control group. Conclusion. The marked antiapoptotic properties of Q-VD-OPh due to the inhibition of all caspases render it a promising novel agent. A therapeutic strategy using Q-VD-OPh may eventually lead to the effective treatment of SCI in humans. Introducción. En el desarrollo de daño secundario tras lesión medular están implicadas diversas caspasas. La terapia anti-caspasas ha utilizado como diana una sola caspasa que ha sido investigada en una gran variedad de estudios tanto in-vitro como in-vivo. Estos estudios han examinado el efecto neuroprotector del Q-VD-PPh, un inhibidor pan-caspasa, en un modelo de lesión medular en rata. Material y métodos. Se dividieron 30 ratas Wistar en tres grupos de 10 ratas cada uno: una lesión medular traumática (con un trauma de 40 g-cm) se realizó a nivel torácico grupo control (grupo 1), grupo trauma control (grupo 2) y el grupo de ratas tratadas con Q-VD-OPh (grupo 3) se realizó a nivel torácico (T8-T10) mediante la técnica de caída de peso. La respuesta a la lesión y los efectos neuroprotectores de Q-VD-OPh se valoraron mediante el examen histopatológico y la técnica de TUNEL 24 horas y 5 días tras el traumatismo. Se usó la prueba del plano inclinado de Rivlin y Tator y una versión modificada de la escala de Tarlov para valorar el resultado funcional de las ratas 24 horas, 3 días y 5 días tras la lesión. Resultado. Veinticuatro horas tras la lesión, el estudio histopatológico de las secciones obtenidas del grupo 2 revelaron hemorragia, necrosis, trombos vasculares y edema. Las secciones obtenidos del grupo 3 mostraron hallazgos similares en ese momento. 24 horas tras la lesión el número de células apoptóticas fue 4.47 ± 0.35 en el grupo 2 y 1.58 ± 0.33 en el grupo 3. Cinco días tras la lesión el número medio de células apoptóticas fue de 4.35 ± 0.47 en el grupo 2 y de 1.25 ± 0.34 en el grupo 3. De esta forma el número de células TUNEL positivas en la médula dañada se redujo de forma considerable con el tratamiento con Q-VD-OPh. La función neurológica (tanto con el plano inclinado como con las escalas motoras) fueron significativamente mejores en el grupo de ratas tratadas mediante Q-VD-OPh que en el grupo control. Conclusión. Los marcados efectos antiapoptóticos de la Q-VD-OPh debido a la inhibición de todas las caspasas hace que sea un agente prometedor.
- Published
- 2009