The dose-dependent neuroprotective effect of alpha-lipoic acid in experimental spinal cord injury

Background and purposeFree radical production after spinal cord injury (SCI) plays an important role in secondary damage. The aim of this study was to investigate neuroprotective effects of the powerful antioxidant alpha-lipoic acid (ALA) in a spinal cord clip compression injury model.Material and methodsFifty-six Sprague-Dawley rats, weighing between 210 and 300 g, were randomly divided into seven groups. Spinal cord injury was performed by an aneurysm clip placed extradurally at the level of T9. Group 1 (sham) received laminectomy only. Group 2 (control) received SCI; Group 3 received 30 mg/kg of methylprednisolone sodium succinate (MPSS); Groups 4, 5, 6 and 7 received ALA at doses of 50, 100, 150, 200 mg/kg, respectively, via the intraperitoneal route immediately after SCI. The rats were neurologically tested 24 hours after trauma. Spinal cord samples from injury sites were harvested for measurement of lipid peroxidation products and histopathological evaluation.ResultsSpinal cord malonyldialdehyde levels of rats in treatment groups decreased after administration of ALA. The difference between the trauma group and groups receiving MPSS-ALA was statistically significant. The difference between the ALA (50, 100, 150 mg/kg) and MPSS groups was insignificant. Group 7 (ALA 200 mg/kg) was excluded from the study because of the possible toxic effect. Alpha lipoic acid and MPSS had similar effects on spinal cord injury in terms of lipid peroxidation, neurological recovery and histopathological changes.ConclusionsAlpha lipoic acid at a dose range of 50–150 mg/kg is as effective as MPSS (30 mg/kg) in neuroprotection after SCI. Further, more detailed experimental studies are needed to determine the effects of ALA on the detrimental results of secondary SCI before its use in humans.

StreszczenieWstęp i cel pracyPowstawanie wolnych rodników po urazowym uszkodzeniu rdzenia kręgowego (UURK) odgrywa istotną rolę w jego wtórnym uszkodzeniu. Celem badania było sprawdzenie neuroprotekcyjnego działania silnego antyoksydantu, kwasu alfa-liponowego (ALA), w eksperymentalnym modelu uszkodzenia rdzenia kręgowego wywoływanego uciskiem przez klips.Material i metodyPięćdziesiąt sześć szczurów rasy Sprague-Dawley o masie 210–300 g podzielono na 7 grup. Uraz rdzenia kręgowego wywoływano przez założenie klipsa zewnątrz-twardówkowo na poziomie Lh9. W grupie 1. (procedura pozorowana) wykonano jedynie laminektomię, w grupie 2. (kontrolnej) wykonano UURK. W grupie 3. podano bursztynian sodowy metyloprednizolonu (MPSS) w dawce 30 mg/kg m.c. W grupach 4.–7. po UURK podano ALA w dawkach odpowiednio 50, 100, 150 i 200 mg/kg m.c. dootrzewnowo bezpośrednio po UURK. Szczury badano neurologicznie po 24 godzinach od urazu. Próbki rdzenia kręgowego z miejsc uszkodzenia pobrano w celu oceny produktów peroksydacji lipidów i do badania histopatologicznego.WynikiStężenia malonylodialdehydu u szczurów poddanych leczeniu zmniejszyły się w grupach, w których stosowano ALA. Różnica między grupą kontrolną a grupami otrzymującymi MPSS-ALA była istotna statystycznie. Różnice między grupami, w których podawano ALA w dawce 50, 100 i 150 mg/kg m.c, a grupą, w której zastosowano MPSS, nie była istotna. Grupę 7. (ALA w dawce 200 mg/kg) wyłączono z analizy ze względu na możliwe toksyczne działanie ALA. Kwas alfa-liponowy i MPSS wywierały zbliżony wpływ na uszkodzenie rdzenia kręgowego oceniane za pomocą peroksydacji lipidów, poprawy stanu neurologicznego i zmian histopatologicznych.WnioskiSkuteczność ALA w dawkach 50–150 mg/kg m.c. w neuroprotekcji po urazie rdzenia kręgowego jest taka sama jak skuteczność MPSS (30 mg/kg m.c). Konieczne są dalsze, bardziej szczegółowe badania eksperymentalne w celu określenia wpływu ALA na niekorzystne następstwa uszkodzeń wtórnych po UURK przed zastosowaniem ALA u ludzi.