Doxorubisin'e bağlı kardioksisitede resveratrol'un etkilerinin histolojik olarak incelenmesi
The hıstologıcal study on the effects of resveratrol on the cardıotoxıcıty due to doxorubıcın
Yazar: ONUR ORAL
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL UYSAL
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Antrasiklin = Antracycline ; Doksorubisin = Doxorubicin ; Kalp = Heart ; Kardiyoloji = Cardiology ; Nitratlar = Nitrates ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Nitritler = Nitrites ; İmmünositokimyasal yöntemler = Immunocytochemical methods

Özet:
Yaygın uygulama alanı olan antineoplastik ilaçlardan olan antrasiklinlerin, erken ve geç dönem kardiotoksik etkileri nedeni ile klinik kullanımları sınırlanmaktadır. Bu grup ilaçlar içersinde en etkili ve toksik etkisi en fazla olan doksorubisindir. Doksorubisin toksik etkilerinin önemli bir kısmını serbest oksijen radikalleri üzerinden gerçekleştirmektedir. Sıçanlar üzerinde invivo olarak yapılan bu çalışmada antioksidan bir madde olan resveratrolün bu toksik etkiyi azaltabileceği öngörülmüştür.Deney hayvanları; kontrol, tek doz 10 mg/kg intraperitoneal olarak  resveratrol uygulanan, tek doz 20 mg/kg doksorubisin uygulanan, doksorubisin ile birlikte resveratrol uygulanan, tek doz doksorubisinden 3 gün sonra tek doz resveratrol uygulanan ve resveratrol çözücüsü olan DMSO uygulanan olmak üzere 6 gruba ayrıldı. Kardiotoksik etki histopatolojik olarak değerlendirildi. Grupların p53 ve eNOS pozitiflikleri immünohistokimyasal olarak çalışıldı, nitrit, nitrat düzeyleri araştırıldı ve elektron mikroskobik görüntülerle  ince yapıda   incelemeler yapıldı.Tüm tek doz doksorubisin alan gruplarda kaşektik düzeyde kilo kayıpları gözlenmiştir. Gruplar arasında kilo değişimleri açısından hayli anlamlı bir fark mevcuttur. Kalp kası hasarı en fazla yalnızca doksorubisin alan grupta gözlenmiş olup, en sık rastlanan bulgu nekrozdur. Kalp kası hasarlanması açısından gruplar karşılaştırıldığında kontrol grubu ile yalnızca doksorubisin alan grupta istatistiksel anlamda bir fark gözlenmiştir (p=0,020). Doksorubisin ile birlikte resveratrol ve doksorubisin uygulamasından 3 gün sonra resveratrol alan gruplar arasında fark gözlenmemiştir. eNOS pozitifliği endotel hücrelerinde ve perivasküler myositlerde gözlenmiştir. eNOS pozitifliği açısından kontrol grubu ile doksorubisin grubu karşılaştırıldığında; sınırda istatistiksel fark saptanmıştır. Doksorubisin ile doksorubisinden 3 gün sonra uygulanan resveratrol grubu arasında da anlamlı bir fark dikkati çekmiştir. p53 pozitif hücre yüzdesi açısından Grup 1 ve Grup 3 ile Grup3 ve Grup 5 arasında istatistiksel bir anlam bulunmuştur. Biyokimyasal olarak nitrit düzeylerinde; doksorubisinden üç gün sonra resveratrol verilen Grup 5'te, sadece doksorubisin uygulanan Grup 3'e göre hafif azalma görülmüştür. Elektro mikroskobik olarak doksorubisin verilen Grup 3'te yaygın myokardiyal dejenerasyon saptanmıştır. Ancak, doksorubisinden üç gün sonra resveratrol verilen Grup 5'te myokardiyal dejenerasyon alanlarında nispeten azalma olduğu gözlenmiştir.Sonuç olarak, 20 mg/kg tek doz intraperitoneal olarak doksorubisin uygulanması sıçanlarda kardiotoksisite oluşturmaktadır. Kardiotoksik etki, kalp kası hücrelerinde nekroz, yaygın apopitozis ve yaygın sitoplazmik vakuolizasyon ve yaygın myokardiyal dejenerasyon ile karakterlidir. Doksorubisinin kardiotoksik etkileri serbest oksijen radikallerinin tetiklediği bir takım mekanizmalar ile oluşmaktadır. Bu süreçte eNOS aracılığı ile oluşturulan NO önemli bir rol oynamaktadır. Doksorubisine bağlı kardiotoksisitede p53 üzerinden çalışan apopitotik mekanizmalar söz konusudur. Bir antioksidan olan resveratrol uygulanan dozlarda doksorubisinin kardiotoksik etkisini önlemede düşük oranda etkili bulunmuştır.Anahtar Sözcükler: Antrasiklinler, Doksorubisin, NO, p53, Resveratrol, eNOS, İnce Yapı, Nitrat, Nitrit.

Abstract:
Clinical practice of antracyclines, a widely used antineoplastic agent, is limited due to the risk of a early or late life-threatening cardiotoxicity. Among the group antracyclines, the most effective and the most toxic is doxorubicin. Doxorubicin is suggested to perform exert its most serious side effects by free oxygen radicals. In this in vivo experiment on rats, resveratrol is predicted to decrease this toxic side effect.The study consisted of six groups; Group 1: control group; Group 2: a single dose of resveratrol given as 10 mg/kg intraperitoneal; Group 3: a single dose of doxorubicin given as 20 mg/kg doxorubicin; Group 4: a single dose of resveratrol and doxorubicin given at the same time; Group 5: a single dose of resveratrol given 3 days after doxorubicin administration; Group 6: a single dose of DMSO which is used as a solvent for resveratrol. Doxorubicin-induced cardiotoxicity has been evaluated histopathologically and also p53 and eNOS positivity had been determined by immunohistochemical applications. Nitrite and nitrate levels were have been measured and electron microscopic ultrastructure studies have been done.In all doxorubicin given groups a severe loss of weight has been observed. The differences among the weight measures within six groups were significant. Cardiotoxicity was observed mostly in the groups given doxorubicin; the most frequently observed sign is necrosis. When the groups were compared for cardiotoxicity; there was a slight difference between the control and the group given doxorubicin (p=0,02). No difference has been observed between resveratrol and a single dose of resveratrol given 3 days after doxorubicin administration. eNOS positivty has been observed in the endothelial cells and perivascular myocytes. A significant difference was observed between control group and doxorubicin given group for eNOS positivity. A significant difference was observed between doxorubicin given at the same time and a single dose of resveratrol given 3 days after doxorubicin administration. Among the groups, the percentage of p53 positivity was significant. As biochemical evaluation; the nitrite level of Group 5 was decreased as ceomepared to Group 3. In electron microscopy; diffuse myocardial degeneration has been determined in Group 3. Nevertheless, in Group 5, a decrease in myocardial degeneration has been observed comparatively.As a result, a single dose of doxorubicin given as 20 mg/kg doxorubicin leads to cardiotoxicity in rats. Cardiotoxicity is characterized by necrosis, diffuse apoptosis and diffuse cytoplasmic vacuolization. The pathogenesis of doxorubicin-induced cardiotoxicity is revealed by the mechanisms triggered by free radicals. In this process: NO produced by eNOS plays a great role. The apoptotic mechanisms in doxorubicin-induced cardiotoxicity are suficiently effected by p53 protein. Resveratrol, as an antioxidant with the given doses seems less effective in the prevention of doxorubicin-induced cardiotoxicity.Key words : Antracyclines, Doxorubicin, NO, p53, Resveratrol, eNOS, Ultrastructure, Nitrate, Nitrite.