Sıçanlarda doksorubisin ile oluşturulmuş kardiyotoksisiteye karşı pelargonium sidoides ekstraktının koruyucu rolünün belirlenmesi
Determination of the protective role of pelargonium sidoides extract against doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats
Yazar: HAKAN ESKİZENGİN
Danışman: PROF. DR. NURSEL GÜL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Çalışmada, kanser tedavisinde kullanılan bir ilaç olan doksorubisin (Dox) kaynaklı kardiyotoksisiteye karşı antiviral ve antioksidan özelliklere sahip Pelargonium sidoides (PEL) bitkisinden elde edilen ekstraktın kalp kası ve aort üzerindeki koruyucu etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında, 48 adet Wistar Albino erkek sıçan kullanıldı ve bu sıçanlar 6 gruba (n=8) ayrıldı. Kontrol grubuna 7 gün boyunca yalnızca intraperitoneal (i.p.) yolla serum fizyolojik uygulandı. P. sidoides grubuna (2. Grup), 7 gün süresince 30 mg/kg dozunda oral gavaj ile ekstrakt verilmiştir. Dox grubuna (3. Grup) ise 5. günde 15 mg/kg Dox uygulanmıştır. Deney grupları arasında farklı dozajlarda P. sidoides ve Dox kombinasyonları yer almıştır: 15 mg/kg P. sidoides + Dox (4. Grup), 30 mg/kg P. sidoides + Dox (5. Grup), ve 60 mg/kg P. sidoides + Dox (6. Grup). Bu gruplara 7 gün boyunca oral gavaj yoluyla P. sidoides ekstraktı uygulandı ve 5. günde 15 mg/kg Dox uygulaması yapıldı. Deneyin 8. gününde, hayvanlardan alınan dokuların bir kısmı ışık mikroskobu için %10 formaldehit, elektron mikroskobu için ise %2,5 gluteraldehit solüsyonlarında muhafaza edildi. Örnekler uygun gömme ortamlarına aktarıldı, bloklardan alınan kesitler boyanarak mikroskop ile incelendi. Diğer doku örnekleri ise spektrofotometrik analizlerde kullanıldı. 
Antioksidan enzim aktivitelerinin belirlenmesi amacıyla nitrik oksit (NO), katalaz (CAT), malondialdehit (MDA) ve süperoksit dismutaz (SOD) seviyeleri spektrofotometrik yöntemle ölçüldü. İncelemeler sonucunda, P. sidoides ekstraktının oksidatif stres üzerinde koruyucu etkiler gösterdiği ve kalp dokusunu hücresel düzeyde koruduğu tespit edildi. Dox'un kalp ve aort hücrelerinde oluşturduğu hasarın, 30 mg/kg P. sidoides dozu ile kısmen engellendiği gözlemlendi. Bununla birlikte, 15 mg/kg ve 60 mg/kg P. sidoides dozlarının, Dox'un sebep olduğu hasarı tam anlamıyla önleyemediği, bu gruplarda mitokondri yapısındaki düzensizlikler ve çekirdek morfolojisindeki değişikliklerle belirlendi. Bu sonuçların, P. sidoides'in radikal süpürücü etkisinden ziyade, doku ve membran stabilizasyonunu sağlayan özelliklerinin daha belirgin olduğuna işaret ettiği düşünülmektedir. 
Elde edilen bulgular, Dox ve P. sidoides kombinasyonlarının kalp dokusu üzerine etkilerini araştıran gelecekteki çalışmalara kaynak sağlayacak niteliktedir. Ayrıca bu araştırma, Dox'un yan etkilerini hafifletmek ve kemoterapinin etkinliğini artırmak amacıyla alternatif tedavi stratejileri geliştirilmesi açısından önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir.

Abstract:
In this study, the protective effects of the extract derived from Pelargonium sidoides (PEL), a plant with antiviral and antioxidant properties, on the myocardium and aorta were investigated against doxorubicin (Dox)-induced cardiotoxicity. The study involved 48 male Wistar Albino rats, which were divided into six groups (n=8). The control group received only intraperitoneal (i.p.) administration of physiological saline for 7 days. In the P. sidoides group (Group 2), the extract was administered orally via gavage at a dose of 30 mg/kg for 7 days. The Dox group (Group 3) received 15 mg/kg of Dox on the 5th day. Other experimental groups included combinations of P. sidoides and Dox at different dosages: 15 mg/kg P. sidoides + Dox (Group 4), 30 mg/kg P. sidoides + Dox (Group 5), and 60 mg/kg P. sidoides + Dox (Group 6). These groups were treated with the P. sidoides extract via oral gavage for 7 days, and Dox was administered at a dose of 15 mg/kg on the 5th day. On the 8th day of the experiment, tissue samples from the animals were preserved in 10% formaldehyde for light microscopy and in 2.5% glutaraldehyde for electron microscopy. The samples were embedded in appropriate media, sectioned from the blocks, stained, and examined under microscopes. Other tissue samples were used for spectrophotometric analyses.
To determine antioxidant enzyme activities, the levels of nitric oxide (NO), catalase (CAT), malondialdehyde (MDA), and superoxide dismutase (SOD) were measured spectrophotometrically. The analyses revealed that the P. sidoides extract exhibited protective effects on oxidative stress and cellular integrity of the heart tissue. The damage caused by Dox to cardiac and aortic cells was partially prevented by the 30 mg/kg dose of P. sidoides. However, the 15 mg/kg and 60 mg/kg doses of P. sidoides did not fully prevent the Dox-induced damage, as evidenced by mitochondrial irregularities and alterations in nuclear morphology observed in these groups. These findings suggest that the stabilizing effects of P. sidoides on tissues and membranes are more pronounced than its radical scavenging properties.
The results obtained from this study provide a foundation for future research investigating the effects of P. sidoides and Dox on cardiac tissue. Furthermore, this study is considered an important step towards developing alternative therapeutic strategies aimed at mitigating the side effects of Dox and enhancing the efficacy of chemotherapy.