Ratlarda DNA hasarına neden olan iyonize radyasyona karşı pycnogenol®ün radyasyon koruyucu ve antioksidan etkisi
Antioxidant and radioprotective effect of pycnogenol® against ionizing radiation inducing dna damage in rats
Yazar: FAZİLE CANTÜRK
Danışman: PROF. DR. YUSUF CANER
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Akciğer = Lung ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Böbrek = Kidney ; DNA hasarı = DNA damage ; Gama ışınları = Gamma rays ; Karaciğer = Liver ; Piknogenol = Pycnogenol ; Radyasyon dozajı = Radiation dosage ; Radyasyon-iyonizan = Radiation-ionizing ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Sıçanlarda tüm vücut ışınlamasına bağlı oluşturulacak akciğer, böbrek ve karaciğer hasarına karşı, pycnogenolün radyasyon koruyucu ve antioksidan etkisi olup olmadığını tek hücre düzeyinde, doku düzeyinde ve biyokimyasal parametreler kullanarak araştırmaktır.
Çalışma, on grup ve her grupta sekiz-on haftalık ve ağırlığı 234±20 gr arasında değişen erkek Wistar Albino cinsi on sıçan olacak şekilde planlandı. Kontrol grubu, yalnız radyasyon grubu (-ışını), antioksidan gruplar (P37.5,  P75,  P150, P300) ve radyasyon + antioksidan gruplar (-ışını + P37.5 , -ışını + P75, -ışını + P150, -ışını + P300) olmak üzere on gruba ayrıldı. Radyasyon Cobalt-60 teleterapi cihazıyla uygulandı. Çalışma radyasyon uygulamasından üç gün önce başlatıldı ve dört gün sürdü. Pycnogenol %5'lik DMSO'da çözdürüldü. Kontrol ve radyasyon grubuna %5 DMSO, antioksidan gruplara 24, 48 ve 72. saatlerde pycnogenol verildi. Radyasyon + antioksidan gruplara 900 cGy -ışınıyla ışınlanmadan önce 24, 48 ve 72. saatlerde pycnogenol verildi. Radyasyon ve antioksidan uygulamasından 24 saat sonra, ketamin ve ksilazin genel anestezi altında sıçanların akciğerleri, karaciğerleri ve böbrekleri alındıktan sonra tüm sıçanlar sakrifiye edildi. Deney hayvanlarından alınan akciğer, karaciğer ve böbrek dokusunda, comet assay, histo-patolojik değerlendirme, CAT, SOD aktiviteleri ve MDA düzeyleri değerlendirildi.
Akciğer dokusunda, radyasyon grubunda kontrol grubuna göre CAT aktivitesinde azalma, SOD aktivitesinde ve MDA seviyesinde artma; radyasyon + antioksidan gruplarda SOD ve CAT aktivitelerinde artma ve MDA seviyesinde azalma bulundu. Karaciğer dokusunda, radyasyon grubunda CAT aktivitelerinde artma, SOD aktivitelerinde azalma ve MDA seviyesinde artma; buna karşılık radyasyon + antioksidan grubunda CAT ve SOD aktivitelerinde artma ve MDA seviyesinde azalma tespit edildi. Böbrek dokusunda, radyasyon grubunda CAT aktivitelerinde ve SOD aktivitelerinde azalma ve MDA seviyesinde artma; buna karşılık radyasyon + antioksidan grubunda CAT ve SOD aktivitelerinde artma ve MDA seviyesinde azalma tespit edildi.
Akciğer, karaciğer ve böbrek dokularında kontrole göre diğer gruplarda comet parametreleri artmış, bu parametreler radyasyon + antioksidan gruplarda radyasyon grubuna göre azalmıştı (p<0.001).
Akciğer, karaciğer ve böbrek dokularında kontrol grubuna göre diğer gruplarda bozulmuş histo-patoloji, radyasyon + antioksidan gruplarda radyasyon grubuna göre düzelmiş histo-patoloji gözlendi.
Antioksidan etkileri gösterilen bir ajan olan pycnogenolün iyonize radyasyona bağlı akciğer, karaciğer ve böbrek hasarına karşı koruyucu olarak kullanılması, çalışmamızın verilerinden hareketle önerilebilir. Ancak, etki mekanizmasının ve moleküler temelinin daha iyi anlaşılması, doz, toksisite ve tolerabilite konularının daha da açıklığa kavuşması için, preklinik ve klinik çalışmalara da gerek vardır.

Anahtar kelimeler: Gama ışını, pycnogenol, karaciğer, böbrek, akciğer.

Abstract:
Investigation using single cell, tissue and biochemical parameters whithout effect of radiation protect and antioxidant of pycnogenol against liver, kidney and lung damage induced whole body irradiation in rats.
Study, a hundred of male Wistar Albino rats between 8-10 weeks of age and between 234±20 gr of weight were planed for the investigations. The animals were randomly assigned to ten groups, each consisting of 10 rats. Control group, four antioxidant groups (P37.5,  P75,  P150¸ P300), only irradiation group (-irradiation), and four irradiation and antioxidant groups (-irradiation + P37.5, -irradiation + P75, -irradiation + P150, -irradiation + P300).  Irradiation was applied by Cobalt 60 teleterapy machine. The study was begined prior to three days from -irradiation and lasted four days. Pycnogenol extract was dissolved in 5% dimethyl sulfoxide (DMSO). Controls and -irradiation groups were give 5 % DMSO and antioxidant groups were given pycnogenol in 24, 48 and 72h. Irradiation + antioxidant groups were given pycnogenol in 24, 48 and 72h prior to 900 cGy of -irradiation. All animals were sacrified and was take kidney, lung and liver under anesthetized by intramuscular injection ketamine and xylazin 24 h post antioxidant and post irradiation. In the kidney, liver and lung tissue were evulated comet assay, histopathology, CAT, SOD activities and MDA level. In lung tissue, there was decrease CAT activites, increase SOD activites and MDA lever in irradiation groups according to control group. There was increase CAT, SOD activities and decrease MDA level in irradiation + antioxidant groups. In liver tissue, there was increase CAT activites, decrease SOD activites and increase MDA lever in irradiation groups according to control group. There was increase CAT, SOD activities and decrease MDA level in irradiation + antioxidant groups. In kidney tissue, there were decrease CAT and SOD activites and increase MDA lever in irradiation groups according to control group. There were increase CAT, SOD activities and decrease MDA level in irradiation + antioxidant groups.
In lung, liver and kidney tissues, there were increase comet parameters in others groups according to control group, there parameters were decrease in irradiation + antioxidant groups according to irradiation group (p<0.001).
In lung, liver and kidney tissues, there were destroy histopathology in others groups according to control group, there were improved histopathology in irradiation + antioxidant groups according to irradiation groups.
These findings suggest that pycnogenol an agent which shows the antioxidant effects, may be a useful protective against the ionizing radiation-induced lung, liver and kidney  damage. However there is a need for preclinical and clinical research for better understanding of the mechanism of action and molecular bases in addition to further clarification of dosage, toxicity and tolerability issues.

Key words: Gamma radiation, pycnogenol, liver, kidney, lung.