İnsan lenfosit hücre kültürü ortamında alüminyumun oluşturduğu sitotoksisite ve genotoksisiteye karşı sarımsak (Allium sativum) ve çörek otu tohumu (Nigella sativa) ekstraktlarının etkilerinin araştırılması
Effects of black cumin seed (Nigella sativa) and garlic (Allium sativum) extracts on aluminum induced cytotoxicity and genotoxicity in human lymphocyte culture
Yazar: HAKİM ÇELİK
Danışman: PROF. DR. CAHİT BAĞCI
Gaziantep Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Allium sativum = Allium sativum ; Alüminyum = Aluminum ; Bitki özütü = Plant extract ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Lenfositler = Lymphocytes ; Lökosit kültür testi-mikst = Leukocyte culture test-mixed ; Nigella sativa L. = Nigella sativa L. ; Sarımsak = Garlic ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Çörekotu = Nigella

Özet:
Alüminyum, yeryüzünde en çok bulunan ve en yaygın olarak dağılım gösteren üçüncü elementtir. Alüminyum, Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklar başta olmak üzere bazı patojenik bozukluklara neden olduğu bilinen toksik bir metaldir. Bununla birlikte, etki mekanizması iyi anlaşılmış değildir. Bazı in vitro çalışmalarda, alüminyumun DNA hasarı, kromozomal anomaliler, mikronükleuslar, kardeş kromatid değişimine neden olduğu ve oksidatif stres ile arasında bir ilişki olduğu gösterilmiştir. Çörek otu tohumu (Nigella sativa) ve sarımsak (Allium sativum) ekstraktlarının, antioksidan özellikleri olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, in vitro insan lenfosit hücre kültür ortamında, alüminyumun oluşturduğu sitotoksisite ve genotoksisiteye karşı, Nigella sativa ekstratı (NSE) ve Allium sativum ekstraktraktının (ASE) olası etkileri araştırıldı. İnsan lenfosit hücrelerinde, alüminyum ile oluşturulan DNA hasarına karşı, NSE ve ASE'nin antisitotoksik ve antigenotoksik etkileri, Alkali Tek Hücre Elektroforez Yöntemi (Comet Assay), Mikronükleus Test, Apoptozis (Anneksin-V FITC Assay Kit), Metil Tiyazol Tetrazolium (MTT) Test ve DNA fragmantasyon analizleri ile çalışıldı. NSE ve ASE'deki oksidatif durumun belirlenmesi için Total Oksidan Seviye (TOS) ve Total Antioksidan Seviyeleri (TAS) ölçüldü. Ayrıca bu ekstraklardaki total flavonoid bileşikleri Al(NO3)3 kullanıldığı ve total fenolik bileşiklerine ise Folin?Ciocalteu'nun kullanıldığı kolorimetrik metotlarla çalışıldı. Bu çalışmanın sonucunda; 100 µM alüminyumun, hem sitotoksik hemde genotoksik olduğu, NSE ve ASE ise düşük konsantrasyonlarda antisitotoksik ve antigenotoksik etki gösterirken yüksek konsantrasyonlarda sitotoksik ve genotoksik olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Nigella sativa, Allium sativum, Sitotoksisite, Genotoksisite

Abstract:
Aluminum is the most abundant metal and the third commonest chemical element on the Earth. It is known that aluminum is toxic and related to some pathogenic disorders, especially neurodegenerative diseases such as Parkinson and Alzheimer. However, the mechanisms of action are not well understood. In several in vitro studies, aluminum has been shown to induce DNA damage, chromosomal aberrations, micronuclei and sister-chromatid exchanges and there is an association between aluminium and oxidative stress.  It is known that black cumin seed (Nigella sativa) and garlic (Allium sativum) extracts have antioxidative properties. In the present study, we evaluated that whether Nigella sativa extract (NSE) and Allium sativum extract (ASE) have protective effects against aluminium induced genotoxic and cytotoxic effects on human lymphocytes in in vitro conditions. The antigenotoxic and anticytotoxic effects of NSE and ASE induced by aluminum cloride in human mononucleer leukocyte were evaluated by using Alkaline Single Cell Electrophoresis (Comet Assay), Micronucleus Test, Apoptosis (Annexine-V FITC Assay Kit), Methyl Thiazol Tetrazolium (MTT) test and DNA Fragmentation Analysis. In order to determine oxidative status of NSE and ASE we evaluated Total Antioxidant Status (TAS) and Total Oxidant Status (TOS). We also evaluated total flavonoid and total fenol levels in both extract. Finally, we demonstrated that aluminum has cytotoxic and genotoxic effects at concentration of 100 µM and both NSE and ASE have anti-genotoxic and anti-cytotoxic effects against to aluminum toxicity at lower concentrations. However, they have cytotoxic and genotoxic effects at higher concentrations.

Keywords: Aluminum, Nigella sativa, Allium sativum, Cytotoxicity, Genotoxicity