Benzo(A)piren (BAP)' in böbrek dokusu üstüne etkisi ve curcumin' in olası koruyucu özelliğinin çeşitli mikroskobik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of the possible protective effects of curcumin against the effects of benzo(A)pyrene in kidney tissue
Yazar: DİLA ŞENER
Danışman: DOÇ. DR. ÇİĞDEM ELMAS
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Benzo(a)piren = Benzo(a)pyrene ; Böbrek = Kidney ; Böbrek fonksiyon testleri = Kidney function tests ; DNA = DNA ; Kurkumin = Curcumin ; Mikroskopi = Microscopy ; Polisiklik aromatik hidrokarbonlar = Policyclic aromatic hydrocarbons

Özet:
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar endüstriyel işlemler ve organik maddelerin yanma sürecinde ortaya çıkan, toksik çevresel kirleticiler sınıfında yer alan bileşiklerdir. Benzo(a)piren DNA üzerinde hasar yapıcı etkisi ve kanserojen erki kanıtlanmış bir polisiklik aromatik hidrokarbondur.  Curcuma longa bitkisinin köklerinden elde edilen ve zerdeçalın esas sarı pigmenti olan curcumin, hidrofobik bir polifenoldür. Güçlü antioksidan özelliği ile birlikte geniş ölçüde biyolojik ve farmakolojik etkinlikler de içerir. Çalışmamızda, son günlerde artan düzeyde etkin kalınan ve çevrede yaygın bulunan benzo(a)piren' in sıçan böbrek dokusunda oluşturabileceği hasarlara karşın güçlü antioksidan özellikte olan curcumin' in olası koruyucu etkilerinin elektron mikroskobik yöntemlerle incelenmesi amaçlandı. Bu erekle 36 adet, erkek, Wistar Albino sıçan; kontrol, mısır yağı, DMSO, benzo(a)piren, curcumin, curcumin+benzo(a)piren olacak şekilde 6 gruba ayrıldı. Uygulamalar 6 hafta süresince gavaj yolu ile yapıldı. Elde edilen bulgularda kontrol, mısır yağı ve DMSO gruplarına ait böbrek dokusunda glomerül ve tübül yapılarının normal inceyapısal özellik sergilediği gözlemlendi. Benzo(a)piren grubuna ait değerlendirmelerde glomerül kapillerlerinde genişleme, bazal membranda yer yer kalınlaşma ve kıvrılma, hücre sitoplazmaları organel içeriklerinde bozulma ve vakuol benzeri yapıların oluşturduğu boşluksu alanlar ayırt edildi. Podosit sitoplazmasında intramembranöz ve mezengiyal hücre sitoplazmasında elektron yoğun cisimciklerin varlığı, tübüler bazal katlantıların yapısal değişime uğradığı, mitokondriyonların uzun şekillerini yitirerek yuvarlaklaştığı dikkati çekti. Bu gruba ait en belirgin dejeneratif bulgular podosit hücre gövdeleri ve pedisellerin silinmesi, glomerül yüzeyinin normal görüntüsünden uzak süngerimsi bir görünüm kazanması olarak belirlendi. Curcumin grubunda yapının korunduğu, tüm ince yapısal özelliklerin belirgin olarak ortaya çıktığı, podosit uzantıları kapiller ilişkisi, kontrol ve mısır yağı uygulanan gruplara eşdeş, podosit gövdelerinin belirgin ve pedisellerin normal ve düzenli yapıda olduğu izlendi. Curcumin+benzo(a)piren grubunda heterokromatikliğin kontrole karşın sürdüğü ancak glomerüler bazal membranın normal yapısına döndüğü, proksimal tübüler yapıların kontrol grubuyla eşdeş olduğu ayırdedildi. Elde edilen bulguların sonucunda benzo(a)piren uygulaması ile gözlenen anomaliler bu ajanın nefrotoksik olduğunu ortaya koymakta buna karşın BAP ve curcumin çözücülerinde yapının normal olması, bu çözücülerin zararlı madde içermediğinin göstergesi olduğunu düşündürdü. BAP' ın nefrotoksik etkisine karşın curcumin' in etkili bir koruyucu ajan olduğu kanısına varıldı.

Abstract:
Polycyclic aromatic hydrocarbons are compounds classified as toxic environmental pollutants that occur during the industrial process and combustion period of organic materials. Benzo(a)pyrene is a polycyclic hydrocarbon that exhibit DNA damaging and carcinogenic properties. Curcumin is the major yellow pigment in turmeric and derived from the root of Curcuma longa plant. This hydrophobic polyphenol broadly includes biological and pharmacological activities in conjunction with its strong antioxidant competence. Our aim is to investigate the possible protective effects of curcumin against the benzo(a)pyrene damage in rat kidney tissue by using electron microscopic methods. 36 male Wistar albino rats are divided into 6 groups as follows control, corn oil, DMSO, benzo(a)pyrene, curcumin and curcumin+benzo(a)pyrene. Agents were daily and orally administered for six weeks. According to the results of control, corn oil and DMSO groups, the glomerular and tubular structures were exhibited normal ultrastructural features. Glomerular capillary dilation, thickening of basement membrane, disturbtion of the content of organelles and vacuole like space formations in the cytoplasm were distinguished in the benzo(a)pyrene treated group. The intramembranous electron dense bodies in podocyte cytoplasm and electron dense bodies in mesengial cell cytoplasm, structurally changed tubullary basal foldings, circular shaped mitochondrions were also detected in the same group. The degenerative findings of this group were identified as the deletion of the podocyte cell and pedicels and also the sponge like appearance of the glomerular surface. The overall tissue components and the ultrastructural features were detected to protect in curcumin treated group. Podocyte cell process and the capillary interaction was similar to that of control, corn oil and DMSO groups. The normally arranged pedicels and distinct podocyte cells were detected in the same group. Heterochromatic appearance of the nucleus was still continous in the curcumin+benzo(a)pyrene treated group however, glomerular basement membrane and proximal tubular structures were detected to have normal features similar with control. In conclusion, administrations of corn oil and DMSO as a benzo(a)pyrene and curcumin solvent, respectively, resulted in no significant changes suggesting that the harmless content of these agents. However, the abnormalities that occur after the benzo(a)pyrene administration strongly revealed that the nephrotoxicity of this agent. Hence, there is a strong evidence that curcumin is an effective protective agent against benzo(a)pyrene nephrotoxicity.