Esma Eroğlu, Konya Meram State Hospital, Department of Infectious Diseases and Clinical Microbiology, Meram/Konya Turkey e-mail: esmagulesen@hotmail.com        

Is anti-IgE therapy effective in preventing magnesium and selenium loss in bones of mice with chronic allergic asthma?   

Abstract

Objective: Chronic allergic asthma (CA) is a respiratory disease that affects millions of people worldwide. While there is evidence linking airway hyperresponsiveness and asthma to factors related to bone metabolism, the impact of asthma on bone health is not well understood. Therefore, to explore whether: (i) CA causes meaningful changes in bone magnesium (Mg) and selenium (Se) levels, and if any, (ii) anti-IgE (anti-immunoglobulin E) treatment has a protective effect against these changes.

Methods: In present study used tibia bones from a previous study on CA in mice. A murine model was used to generate CA. Thirty-two BALB/c male mice were randomly divided into four equal sized groups (eight mice/group): control group (intact), CA (treated with saline (0.9% NaCl), CA+L-AIgE (100 μg of anti-IgE), CA+H-AIgE (200 μg of anti-IgE). After immunization, saline was administered by inhalation three times a week. Anti-IgE applications were performed intraperitoneally for a total of 8 weeks in five sessions with 15-day intervals. Bone Mg and Se levels are determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), which is used to determine the elemental composition of various samples.

Results: Mg levels of CA and CA+L-AIgE groups were significantly decreased compared to the control (P<0.01 for both comparisons). The mean Mg level of the CA+H-AIgE group was close to the control, and the difference was not significant. In all study groups, Se levels were significantly reduced compared to the control (P<0.05 for the CA group, P<0.01 for CA+L-AIgE and CA+H-AIgE groups). No other significant difference was detected among the groups.

Conclusion: Our study provides solid evidence of an association between CA and lower levels of Mg and Se in bones. Current data also showed that anti-IgE therapy can partially and dose-dependently prevent Mg loss induced by CA. These results have significant implications for the treatment and management of bone problems associated with asthma, highlighting the potential for anti-IgE use as a viable treatment for preventing and treating bone mineral metabolism abnormalities in asthma patients.

Keywords: Asthma, Anti-IgE, ICP-MS, Mineral Loss, Magnesium, Selenium

Anti-IgE tedavisi, kronik alerjik astımı olan farelerin kemiklerindeki magnezyum ve selenyum kaybını önlemede etkili midir?

Öz

Amaç: Kronik allerjik astım (CA), dünya genelinde milyonlarca insanı etkileyen bir solunum hastalığıdır. Solunum yolları hiperreaktivitesi ve astımın kemik metabolizmasıyla ilişkili faktörlerle bağlantısı olduğuna dair kanıtlar olsa da, astımın kemik sağlığı üzerindeki etkisi iyi anlaşılmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada amaç, (i) CA'nın kemik magnezyum (Mg) ve selenyum (Se) düzeylerinde anlamlı değişikliklere neden olup olmadığını ve varsa, (ii) anti-IgE (anti-immunoglobulin E) tedavisinin bu değişikliklere karşı koruyucu etkisi olup olmadığını araştırmaktır.

Yöntemler: Bu çalışmada, daha önce farelerde CA üzerine yapılan bir çalışmadan tibia kemikleri kullanıldı. Farelerde CA modeli oluşturmak için BALB/c cinsiyeti erkek 32 fare dört eşit boyutta gruba (her biri sekiz fare) rastgele ayrıldı: kontrol grubu (sağlam), CA (salin (%0,9 NaCl) ile tedavi edilen), CA+L-AIgE (100 μg anti-IgE), CA+H-AIgE (200 μg anti-IgE). İmmunizasyondan sonra, salin üç kez haftada bir inhalasyon yoluyla uygulandı. Anti-IgE uygulamaları, beş seans halinde toplam 8 hafta boyunca 15 günlük aralıklarla intraperitoneal olarak yapıldı. Kemik Mg ve Se düzeyleri, çeşitli örneklerin elementel bileşimini belirlemek için kullanılan indüktif eşleştirilmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) ile belirlendi.

Bulgular: CA ve CA+L-AIgE gruplarının Mg düzeyleri kontrole göre anlamlı olarak azaldı (her iki karşılaştırma için P<0.01). CA+H-AIgE grubunun ortalama Mg düzeyi kontrole yakındı ve aradaki fark anlamlı değildi. Tüm çalışma gruplarında Se seviyeleri kontrole göre anlamlı olarak azaldı (CA grubu için P<0.05, CA+L-AIgE ve CA+H-AIgE grupları için P<0.01). Gruplar arasında başka anlamlı bir fark saptanmadı.

Sonuç: Çalışmamız, CA ile kemiklerde Mg ve Se seviyelerinin azalması arasında bir ilişki olduğuna dair sağlam kanıtlar sunmaktadır. Ayrıca, anti-IgE tedavisinin CA tarafından indüklenen Mg kaybını kısmen ve doza bağımlı olarak hafiflettiğini bulduk. Bu sonuçlar, astımla ilişkili kemik problemlerinin tedavisi ve yönetimi için önemli etkilere sahiptir ve anti-IgE kullanımının astım hastalarında kemik mineral metabolizması anormalliklerini önleme ve tedavi etmede geçerli bir tedavi olarak potansiyelini vurgulamaktadır.

Anahtar kelimeler: Astım, Anti-IgE, ICP-MS, Mineral Kaybı, Magnezyum, Selenyum.

Dicle Med J  2023; 50 (3): 319-326

Doi: 10.5798/dicletip.1360644