Akut metotreksat kemoterapisi alan ratlarda mango ginger'in osteoklastogenez ve kemik hasarı üzerine etkileri
The effects of mango ginger on osteoclastogenesis and bone damage induced by acute methotrexate chemotherapy in rats
Yazar: FÜSUN ERTEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TUZCU ; PROF. DR. KAZİM ŞAHİN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Folik asit antagonisti olan metotreksat (MTX), kemik deformasyonlarına ve kemik mineral yoğunluğunun azalmasına neden olmaktadır. Mango Ginger (MG) anti-inflamatuar ve antioksidan özelliklere sahiptir. Bu çalışmanın amacı, ratlarda MG uygulamasının MTX kaynaklı kemik hasarına karşı potansiyel koruyucu rolünü araştırmaktır. Toplam 28 adet Sprague-Dawley erkek rat dört gruba ayrılmıştır: i) Kontrol; ii) MG grubu; ratlara 15 gün boyunca 50 mg/kg/gün dozunda oral gavaj ile MG verildi, iii) MTX grubu; ratlara 8-12. günler arasında 5 gün boyunca subkutan olarak 0.75 mg/kg dozunda MTX enjekte edildi, iv) MTX + MG grubu;  ratlara 15 gün boyunca 50 mg/kg/gün dozda oral gavaj ile MG verildi ve 8-12. günler arasında 5 gün boyunca subkutan olarak 0.75 mg/kg dozunda MTX enjekte edildi. MTX; aminotransferaz enzim aktivitelerini ve üre ile kreatin düzeylerini anlamlı derecede artırırken, tibia osteokalsin düzeyini ve kemik mineral yoğunluğunu (KMY) azaltmıştır (P < 0.001). MG ön tedavisi, MTX + MG gruplarında aminotransferaz, kreatinin, tibia ve femur KMY'si ile osteokalsin düzeylerini belirgin olarak azaltmıştır. Gruplar arasında serum glikoz ve kolesterol düzeyleri bakımından fark yoktur. MTX kemik dokusunda nükleer faktör kappa beta ligandı reseptör-aktivatörü (RANKL), interlökin-6 (IL-6) ve tümör nekrozis faktör (TNF-α) düzeylerini artırıp ve osteoprotegerinin (OPG) ve Tip 1 kollajen düzeylerini azaltmıştır (P < 0.001). MG tedavisinin etkisi, MTX tarafından indüklenen RANKL, IL-6, TNF-α, OPG ve tip 1 kollajen seviyeleri üzerinde anlamlı etkiler gözlendi (P <0.05). Benzer şekilde, MG'nin MTX'e karşı koruyucu etkisi histolojik inceleme ile doğrulanmıştır. Sonuç olarak, MG tedavisi, MTX'in kemik hasarı etkilerini azaltmış ve ratlarda KMY'yi ve RANKL, IL-6, TNF- α, OPG ve Tip 1 kollajen düzeylerini iyileştirmiştir.

Abstract:
Methotrexate (MTX), a folic acid antagonist, causes bone defects in the form of low mineral density (BMD) and bone fractures. Mango ginger (MG) has anti-inflammatory and antioxidant properties. The purpose of the present study was to investigate the potential protective role of MG administration and its mechanisms against MTX induced bone damage in rats. A total of 28 Sprague-Dawley male rats were randomly allocated into four groups as follows; i) control; ii) MG group, rats were treated orally with 50 mg/kg/day of MG for 15 days, iii) MTX group, rats were injected subcutaneously with 0.75 mg/kg of MTX on 8th and 12th days for 5 days, and iv) MTX+MG group, rats were treated orally with 50 mg/kg/day of MG for 15 days and injected with MTX on 8th and 12th days for 5 days. MTX significantly increased serum aminotransferase enzyme activities and urea creatinine levels, while osteocalcin levels and tibia and femur BMD decreased (P < 0.001; for all). MG pretreatment markedly attenuated aminotransferases activities and creatinine levels and increased tibia osteocalcin levels and femur BMD in the MTX + MG groups. There was no difference in serum glucose and cholesterol levels among all groups. MTX increased bone nuclear factor kappa beta ligand receptor-activator (RANKL), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) levels and decreased the bone osteoprotegerin (OPG) and type1 collagen levels (P < 0.001). The effect of MG treatment on RANKL, IL-6, TNF-α, OPG and type1 collagen levels induced by MTX was observed actual effects (P < 0.05). Similarly, the protective effect of MG against MTX was confirmed by histological examination. In conclusion, MG treatment reduced the negative effects of MTX on bone damage by improving BMD and modulation of RANKL, IL-6, TNF-α, OPG and type1 collagen levels in the rats.