Ratlarda akrilamid ile indüklenen renal oksidatif stres, inflamasyon, apoptozis ve DNA hasarına karşı melatonin'in etkileri
Effects of melatinin against acrylamide-induced renal oxidative stress, inflammation, apoptosis and DNA damage in rats
Yazar: FATMA İBAOKURGİL
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN AYDIN
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Akrilamitler = Acrylamides ; Apoptozis = Apoptosis ; Böbrek = Kidney ; DNA hasarı = DNA damage ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Melatonin = Melatonin ; Nefrotoksisite = Nephrotoxicity ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sıçanlar = Rats ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, ratlarda Akrilamid (ACR) ile indüklenen nefrotoksisitede renal oksidatif stres, inflamasyon, apoptozis ve DNA hasarı üzerine Melatonin (MEL)'in etl-kilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Metot: Çalışmamızda, 12 haftalık ortalama 220-250 gr ağırlığında 50 adet Sprague- Dawley erkek rat kullanıldı ve ratlar rastgele 5 gruba ayrıldı. Kontrol grubuna, 11 gün süre ile intragastrik (i.g.) 1 ml distile su verildi. ACR grubuna 11 gün süre ile 50 mg/kg dozunda i.g. ACR uygulaması yapıldı. MEL10+ACR ve MEL20+ACR gruplarına 11 gün boyunca sırasıyla 10 ve 20 mg/kg dozunda intra peritoneal (i.p.) MEL uygulandı ve MEL enjeksiyonundan 1 saat sonra ACR (50 mg/kg, i.g.) uygulaması yapıldı.   MEL20 grubuna, 11 gün süreyle 20 mg/kg dozunda i.p. olarak MEL uygulandı. Deneysel uygulamaların 12. günü ratların canlı ağırlık tartımları yapıldı ve ratlardan ketamin-ksilazin anestezisi altında kan alınarak dekapite edildiler. Kanlardan elde edilen serum örneklerinde üre ve kreatinin değerleri otoanalizörde analiz edildi. Deney gruplarındaki ratların böbrek dokularında malondialdehit (MDA), süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPx), katalaz, tümör nekroz faktör alfa (TNF-α), interlökin-1beta (IL-1β), Nükleer faktör-kappa B (NF-κB), interferon gamma (IFN-γ) ve kidney injury molecule-1 (KIM-1), nükleer faktör eritroid 2 ile ilgili faktör 2 (Nrf2), hemoksijenaz-1 (HO-1), interlökin-10 (IL-10) ve peroksizom proliferatörle aktive olan reseptör gama (PPAR-γ) parametreleri ticari ELISA kitleri ile analiz edildi. Böbrek dokularında ayrıca histopatolojik (hematoksilen-eozin), immunhistokimyasal (Kaspaz-3, 8-OHdG) ve immunfloresan (JNK) incelemeler yapıldı.
Bulgular: Serum üre ve kreatinin düzeylerinin ACR grubunda kontrol, MEL20+ACR ve MEL20 gruplarına göre anlamlı düzeyde arttığı belirlendi (p˂0.05). ACR'nin renal oksidatif stresi, inflamasyonu, apoptozisi ve DNA hasarını indüklediği, özellikle MEL'in yüksek dozunun antioksidan, antiinflamatuvar, antiapoptotik etkili olduğu belirlendi. Böbrek hasarının spesifik markırı olan KIM-1 düzeylerinin ACR grubunda anlamlı düzeyde yükseldiği ve MEL'in ACR'nin bu etkisini önlediği tespit edildi.
Sonuç: Bu çalışmanın sonucunda, ratlarda ACR ile indüklenen nefrotoksisitede MEL'in antioksidan, antiinflamatuvar ve antiapoptotik etkili olduğu ve ACR kaynaklı hasarı önlediği belirlendi.
Anahtar Kelimeler: Akrilamid, Melatonin, Nefrotoksisite, Rat.

Abstract:
Aim: In this study, it was aimed to determine the effects of Melatonin (MEL) on renal oxidative stress, inflammation, apoptosis, and DNA damage in Acrylamide (ACR)-induced nephrotoxicity in rats.
Material and method: In our study, 50 Sprague-Dawley male rats, 12 weeks old and weighing 220-250 g, were used and the rats were randomly divided into five groups. The control group was given 1 ml of intragastric (i.g.) distilled water for 11 days. The ACR group was administered i.g. ACR at a dose of 50 mg/kg for 11 days. Intra-peritoneal (i.p.) MEL was administered to the MEL10+ACR and MEL20+ACR groups at a dose of 10 and 20 mg/kg, respectively, for 11 days. ACR (50 mg/kg, i.g.) was administered 1 hour after MEL injection. In the MEL20 group, i.p. at a dose of 20 mg/kg for 11 days. On the 12th day of the experimental applications, the live weights of the rats were weighed and blood was taken from the rats under sevoflurane anesthesia and they were decapitated. Urea and creatinine values in serum samples obtained from blood were analyzed in an autoanalyzer. In the kidney tissues of the rats in the experimental groups, malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-1beta (IL-1β), Nuclear factor-kappa B (NF) -kB), interferon-gamma (IFN-γ) and kidney injury molecule-1 (KIM-1), Nuclear factor erythroid 2 related factor 2 (Nrf2), hemoxygenase-1 (HO-1), interleukin-10 (IL- 10) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ) parameters were analyzed with commercial ELISA kits. Histopathological (hematoxylin-eosin), immunohistochemical (Kaspaz-3, 8-OHdG), and immunofluorescence (JNK) examinations were also performed on kidney tissues.
Results: It was determined that serum urea and creatinine levels increased significantly in the ACR group compared to the control, MEL20+ACR, and MEL20 groups (p˂0.05). It was determined that ACR induced renal oxidative stress, inflammation, apoptosis, and DNA damage, especially high dose of MEL had antioxidant, anti-inflammatory, and antiapoptotic effects. It was determined that KIM-1 levels, the specific marker of kidney damage, increased significantly in the ACR group and MEL prevented this effect of ACR.
Conclusion: As a result of this study, it was determined that MEL has antioxidant, anti-inflammatory, and anti-apoptotic effects and prevents ACR-induced damage in ACR-induced nephrotoxicity in rats.
Key Words: Acrylamide, Melatonin, Nephrotoxicity, Rat