Protective effect of combined melatonin and alpha-tocopherol administration in spinal cord ischemia-reperfusion injury in rat / Efecto protector de la administración combinada de melatonina y alfa-tocoferol en la lesión por isquemia-reperfusión de la médula espinal en ratas

ABSTRACT

Oxidative stress and inflammation are the key players in the development of motor dysfunction post-spinal cord ischemic reperfusion injury (SC-IRI). This study investigated the protective effect of concomitant pre-administration of melatonin and alpha-tocopherol on the early complications (after 48 hours) of spinal cord IRI injury in rats. Melatonin or α-tocopherol were preadministered either individually or in combination for 2 weeks, then rats were exposed SC-IRI. Neurological examinations of the hind limbs and various biochemical markers of oxidative stress and inflammation in the SC tissue were assessed. Solely pre-administration of either melanin or α-tocopherol significantly but partially improved motor and sensory function of the hind limbs mediated by partial decreases in SC levels of MDA, AOPP and PGE2 levels and activities of SOD, partial significant decreases in plasma levels of total nitrate/nitrite and significant increases in AC activity of GSH-Px. However, combination therapy of both drugs resulted in the maximum improvements in all neurological assessments tested and biochemical endpoints. In conclusion, by their synergistic antioxidant and antiinflammatory actions, the combination therapy of melatonin and α-tocopherol alleviates SC-IRI induced paraplegia.

RESUMEN

El estrés oxidativo y la inflamación son claves en el desarrollo de la disfunción motora posterior a lesión isquémica de la médula espinal (SC-IRI). Este estudio investigó acerca del efecto protector de la administración previa concomitante de la melatonina y alfa-tocoferol en las complicaciones tempranas (después de 48 horas) de la lesión de IRI de la médula espinal en ratas. La melatonina o el α-tocoferol se administraron individualmente o en combinación durante 2 semanas, luego las ratas fueron expuestas a SC-IRI. Se evaluaron los exámenes neurológicos de las miembros pélvicos y diversos marcadores bioquímicos de estrés oxidativo e inflamación en el tejido subcutáneo. Solo la administración previa de melatonina o α-tocoferol mejoró parcial y significativamente la función motora y sensorial de los miembros pélvicos mediadas por disminuciones parciales en los niveles de SC de los niveles de MDA, AOPP y PGE2 y las actividades de la SOD, disminuciones significativas parciales en los niveles plasmáticos del total nitrato / nitrito y aumentos significativos en la actividad de AC de GSH-Px. Sin embargo, se observaron los mejores resultados durante la combinación de ambos fármacos en todas las evaluaciones neurológicas y en los puntos finales bioquímicos. En conclusión, debido a sus acciones antioxidantes y antiinflamatorias sinérgicas, la terapia de melatonina y α-tocoferol alivia la paraplejía inducida por SC-IRI.