Abstract
Purpose Acute pyelonephritis of growing kidneys may result in renal scarring. TGF-${\beta}1$, inflammatory cytokine, has been suggested to play an important role in promoting renal scarring through apoptosis, suppression of cellular proliferation and fibrosis. We observed the effects of a potent anti-inflammatory agent, methylprednisolone on apoptosis and renal scarring in experimentally induced acute pyelonephritic weaning rats. Materials and Methods: To induce ascending pyelonephritis a saline solution containing Escherichia coli type ATCC No. 25922, pili- form (107 bacteria/mL) was infused into the bladder through the 16-guage silicone cannula for 48 hours to 102 three-week-old Sprague-Dawley rats (50-60g). Experimental groups were divided into three groups according to the treatment protocols, group I (ceftriaxone only, n=3l), group II (methylprednisolone+ceftriaxone n=28), control group (n=43) was not treated. Histopathologic scores of inflammatory changes, fibrosis and tubular atrophy, the apoptosis index and TGF-${\beta}1$ expression score were observed at post-infection 1 and 3 week. Datas were analysed using ANOVA test and P value below 0.05 was interpreted as significant. Results: The mortality rate ($21.4\%$) of group II was not different to the control group ($41.9\%$) and group I ($32.3\%$). The inflammatory score of group II ($0.8{\pm}0.87$) at week 1 was significantly lower than those of the control group ($2.3{\pm}0.87$) and Group I ($1.7{\pm}0.79$) (P<0.05). Apoptosis index of group II ($2.9{\pm}2.15$) at week 1 was significantly lower than those of the control group ($10.0{\pm}1.95$) and group 1 ($8.3{\pm}2.53$) (P<0.05). TCF-${\beta}1$ expression score of group II ($0.8{\pm}0.72$) at week 1 was significantly lower than those of the control group ($1.9{\pm}0.68$) and group I ($1.8{\pm}0.60$) (P<0.05). The fibrosis score of group II ($1.1{\pm}1.10$) at week 3 was significantly lower than that of the group I ($1.8{\pm}0.83$) (P<0.05) Conclusion: Conclusion Combined treatment with methylprednisolone and ceftriaxone reduced inflammation, fibrosis, apoptosis and TGF-${\beta}1$ expression in acute pyelonephritic weaning rats, compared to ceftriaxone alone. Anti-inflammatory agent supplemented to antibiotics could prevent renal scarring more effectively. (J Korean Soc Pediatr Nephrol 2002 ; 6 : 75-84)
목 적 :성장기 신장에서의 급성신우신염은 신반흔으로 진행된다. 신반흔의 형성에는 세균자체보다도 숙주의 염증반응과 면역반응의 산물인 TGF-${\beta}1$이 세포 고사를 증가시키고 세포증식을 억제함으로서 섬유화를 촉진한다고 하였다. 이에 저자는 항염증제인 methyl-prednisolone (MP)이 실험적으로 급성신우신염을 일으킨 이유기 백서에서 신반흔 형성에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 대상 및 방법 : 생후 3주(체중 50-60g)된 이유기 Sprague-Dawley 백서의 방광에 삽입된 16 guage의 실리콘 도관내로 107/mL 농도의 E coli (ATCC No. 25922, pili형)를 5 mL씩 주입하여 급성신우신염을 유발하였다. 실험군은 1군 (ceftriaxone 단독투여, n=31)과 2군 (MP와 ceftriaxone투여, n=28)으로 나누었고 대조군 (n=43)에는 약제를 투여하지 않았다. 실험 1주와 3주에 실험동물을 희생하여 병리 조직학적 소견상 염증점수, 세포고사 지수와 TGF-${\beta}1$ 발현점수 및 섬유화 점수를 관찰하였다. 결 과 : 사망률은 II군이 $21.4\%$였으나 대조군 $41.9\%$, I군 $32.3\%$와 유의한 차이는 없었다. 염증 점수는 실험 1주에 II군에서 $0.8{\pm}0.87$로 대조군의 $2.3{\pm}0.87$, I군의 $1.7{\pm}0.79$에 비하여 유의하게 낮았다 (P<0.05. 세포고사 지수는 실험 1주에 II군에서 $2.9{\pm}2.15$로 대조군의 $10.0{\pm}1.95$, I군의 $8.3{\pm}2.53$에 비하여 유의 하게 낮았다 (P<0.05). TGF-${\beta}1$발현도 실험 1주에 II군에서 $0.8{\pm}0.72$로 대조군의 $1.90{\pm}67$, I군의 $1.8{\pm}0.60$에 비하여 유의하게 낮았다 (P<0.05). 섬유화 지수는 실험 3주에 II군에서 $0.8{\pm}0.63$로 대조군의 $1.8{\pm}0.83$에 비하여 유의하게 낮았다 (P<0.05) 결 론 : 성장기 백서의 실험적 급성 신우신염에서 MP는 ceftriaxone단독 투여에 비하여 염증 반응, 세포고사, TGF-${\beta}1$발현, 섬유화를 모두 감소 시켰다. 즉 항생제 외에 항염증제의 병용투여가 신반흔의 정도를 감소시킬 수 있으므로 치료지연등 신반흔의 위험인자가 있는 경우에 고려할 수 있을 것으로 생각된다.
(Department of Pediatrics, Ewha Womans University, College of Medicine)