Siklofosfamid'in indüklediği in vivo kromozomal hasara karşı doğal ve sentetik orijinli bileşiklerin koruyucu etkilerinin üroteliyal epitel hücrelerinde mikroçekirdek testi ile araştırılması
Modifying effect of vitamin C and N-acetylcysteine againts cyclophosphamide-induced DNA damage in exfoliated bladder cells of mice
Yazar: NESLİHAN GÜRBÜZ
Danışman: PROF. DR. SEMA BURGAZ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Asetilsistein = Acetylcysteine ; Askorbik asit = Ascorbic acid ; Eksfoliatinler = Exfoliatins ; Karsinoma = Carcinoma ; Mikroçekirdek testleri = Micronucleus tests ; Mutajenisite testleri = Mutagenicity tests ; Mutajenler = Mutagens ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Siklofosfamid = Cyclophosphamide

Özet:
İnsanlar günlük yaşamlarında çok sayıda kimyasal karsinojen ve mutaj enlere maruz kalabilmektedir. Bunlar arasında antineoplastik ilaçlar, polisiklik aromatik hidrokarbonlar, aromatik aminler, nitrozaminler, metaller ve radyasyon bulunur. insan vücudu bu tip kimyasal bileşiklere karşı çok çeşitli savunma mekanizmaları geliştirmesine rağmen bu kimyasal bileşiklere karşı giderek artan maruziyet, mutajenik ve karsinojenik etkilere yol açabilmektedir. Bu nedenle bu kimyasal bileşiklerin mutajenik ve/veya karsinojenik özelliklerini baskılayabilecek nitelikte diğer bileşiklerin belirlenmesine ve kullanılmasına gerek vardır. Bu çalışmanın amacı; fare üroteliyal epitel hücrelerinde genotoksik etki oluşturmada model bileşik olarak, siklofosfamid'in uygunluğunu belirlemek, N-Asetil Sistein ve vitamin C ile, fare üroteliyal epitel hücrelerindeki genotoksik etkinin modülasyonunu ve doz-etki ilişkisini mikroçekirdek (MÇ) ile incelemektir. Siklofosfamid'in fare üroteliyal epitel hücrelerinde maksimum genotoksik hasar oluşturduğu zaman aralığının tesbit edilmesi için 51.6mg/kg dozda siklofosfamid i.p. olarak farelere verildikten sonra 2.,5.,7.,10.,15 ve 17., günlerde çıkarılan mesanelerdeki üroteliyal epitel hücreler incelendi ve MÇ sıklık ortalamaları (±S.S.) (%o) sırasıyla 4.0 (±1.16), 8.5 (±1.00), 11.9 (±0.50), 17.0 (±2.68), 9.3 (±1.71), 4.0 (±0.50) bulunmuştur. 2. günden itibaren MÇ (%o) oluşum sıklığının artmaya başladığı 7. günde yükseldiği ve 10. günde maksimum değere ulaştığı, 15. günde azaldığı 17. günde minimum değere indiği gözlemlenmektedir. Maksimum genotoksik hasarın elde edildiği zaman aralığı 10. gün olarak belirlenmiştir.100 Maksimum genotoksik hasarın elde edildiği zaman aralığında doz- etki ilişkisini belirlemek için; 12.9,25.8,5 1.6,64.5mg/kg dozlarda siklofosfamid i.p. olarak farelere verildikten sonra üroteliyal epitel hücrelerindeki MÇ sıklık ortalamaları (±S.S) (%o) doz gruplarında sırasıyla 5.0 (±1.41), 7.25 (±0.50), 15.3 (±4.35), 17.8 (±5.35) olarak bulundu. 51.6mg/kg doz grubundaki MÇ sıklığının 12.9 ve 25.8mg/kg doz gruplarından istatistiksel düzeyde anlamlı olarak arttığı (p<0.05), 64.5mg/kg doz grubu ile istatistiksel olarak farklı olmadığı gözlemlenmiştir (p>0.05). 10,30 ve 60mg/kg dozda vitamin C farelere intraperitonel olarak siklofosfamid verilmeden 24 saat önce ve beraber verildikten sonra incelenen mesane epitellerinde MÇ sıklık ortalamaları (±S.S) (%o) sırasıyla 9.7 (±1.50), 8.1 (±2.90), 7.0 (±2.27) olarak bulunmuştur. Pozitif kontrol (siklofosfamid) grubunun MÇ sıklığı (16.5±3.55) ile karşılaştırıldığında istatistiksel düzeyde anlamlı azalmalar tesbit edilmiştir (p<0.05). Doza bağlı olarak istatistiksel düzeyde anlamlı azalma, sadece 10mg/kg ile 60mg/kg doz grupları arasında bulunmuştur (p<0.05). 200,400 ve 800mg/kg dozda oral yolla 7 gün süre ile N-Asetil Sistein verildikten sonra fare mesane epitel hücrelerinde MÇ sıklık ortalamaları (±S.S) (%o) sırasıyla 7.66± (2.94), 8.39 (±3.5), 5.0 (±1.41) olarak bulunmuştur. Pozitif kontrol (siklofosfamid) grubu MÇ sıklığı (17.0±3.09) ile karşılaştırıldığında istatistiksel düzeyde anlamlı azalmalar tesbit edilmiştir (p<0.05) Doza bağlı olarak azalmalar gözlemlenmesine rağmen, anlamlı' bir doz- etki ilişkisi bulunamamıştır (p>0.05). Sonuç olarak, bu çalışmada C-vitamini ve N-Asetil Sistein'in fare mesane epitel hücrelerinde siklofosfamid' in indüklediği genotoksik hasarı % 41-70 arasında azalttığı gösterilmiştir. Bu azalmada C-vitaminin muhtemelen antioksidan ve N-Asetil Sistein'in nükleofilik özelliği ve GSH prekürsörü olması nedeniyle etkili olduğu düşünülmektedir.101 Çeşitli doğal ve sentetik orijinli kimyasal bileşiklerin hedef dokularda doza, veriliş zamanına bağlı olarak antigenotoksik etkilerinin araştırmasında, bu çalışmadaki hayvan modeli kolaylıkla uygulanabilir.

Abstract:
People are exposed to many carcinogenic and mutagenic chemical in their everyday lifes. These include; antineoplastic drugs, PAHs, aromatic amines, nitrosamines, metals and radiation. Although the human body has developed a variety of defense mechanisms for its protection against such chemicals, increasing exposure to hazardous chemicals can lead to mutagenic and carcinogenic events in our cells. Thus, there is a need to indetify and use agents which can suppress the mutagenic and/or carcinogenic ability of environmental chemicals. In the present study, our aim was; to evaluate whether cyclophosphamide (CP) is a model mutagen to screen the genotoxic damage in exfoliated bladder cells of mice, and to obtain information about the modulating effect of vitamin C and N-acetylcysteine including dose-response association against CP- induced genotoxic damage by micronucleus (MN) test. Exfoliated cells were scraped "from the bladder of mice at 2,5,7,10,15 and 17 days after i.p. treatment with a 51.6mg/kg of CP to evaluate the maximum response time of CP. The mean (±S.D) MN frequencies (%o) for different treatment times were found as 4.0 (±1.16), 8.5 (±1.00), 11.9 (±0.50), 17.0 (±2.68), 9.3 (±1.71), 4.0 (±0.50) respectively. The number of micronucleated cells was increased at 2,5,7, days, and greatest at 10th day. At 15th and 17th days after treatment a decreasing trend was observed. The maximal response in frequency of MN occurred 10 days after treatment. To determine the dose-response association at 10 days, animals were treated with CP at doses of 12.9mg/kg, 25.8mg/kg, 51.6mg/kg and 64.5mg/kg. The mean (±S.D) MN frequencies (%o) by dose groups were found as 5.0 (±1.41), 7.25 (±0.50), 15.3 (±4.35), 17.8 (±5.35) respectively. CP at dose of 51.6mg/kg showed significant increases in MN frequencies when compared with103 that doses of 12.9mg/kg and 25.8mg/kg (p<0.05) while for the dose of 64.5mg/kg was not significant (p>0.05). Three doses (10,30 and 60mg/kg) of vitamin C were intraperitoneally administered twice, one dose 24 h prior to the positive mutagen cyclophosphamide and the second dose simultaneously to the positive mutagen. Mean (±S.D) frequencies of MN (%o) in exfoliated bladder cells by dose groups were found as 9.7 (±1.50), 8.1 (±2.90), 7.0 (±2.27) respectively. All the three doses of Vitamin C showed a significant inhibitory effect on MN frequencies in mouse bladder cells when compared with those of positive control group (16.5±3.55) (p<0.05). Dose-dependent inhibitory effect of vitamin C was only obsorved between at doses of 10mg/kg and 60mg/kg (p<0.05). Three doses (200,400 and 800mg/kg) of N-acetylcysteine were administered by gavage for consecutive days before the injection of CP. Mean (±S.D) frequencies of MN (%o) in exfoliated bladder cells were obsorved by dose groups as 7.66 (±2.94), 8.39 (±3.54), 5.0 (±1.41) respectively. All the three doses of N-acetylcysteine showed a significant inhibitory effect on MN frequencies in mouse bladder cells when compared with those of positive control group (17.0±3.09) (p<0.05). Although there is a trend towards decreasing MN frequencies increasing with the dose the number of MN in bladder cells was not dose dependent (p>0.05). In the present study, it has been observed that treatment with vitamin C and N-acetylcysteine have reduced the CP-induced MN frequencies in exfoliated bladder cells by 41-70 % in all cases. The modifying effects of vitamin C and N-acetyl cysteine against CP-induced genotoxic damage may be due to the their antioxidant, nucleophilic properties and to the ability to act as a precursor of GSH.104 Our results suggest that CP-induced MN test in exfoliated cells from the bladder of mice appears to a promising assay to get information on the antigenotoxic effects of several synthetic and natural compounds depending on the dose and time of treatment.