Cisplatin ile oluşturulan iç kulak ototoksisitesi üzerine allisin'in koruyucu etkilerinin araştırılması
Investigation of the protective effects of allicin on inner ear autotoxicity increased by cisplatin
Yazar: PINAR BİLGİCİ
Danışman: DOÇ. DR. ESRA BALCIOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Ototoksisite, bir ilacın veya kimyasal bir maddenin neden olduğu iç kulağın fonksiyonel bozukluğu olarak tanımlanır. Cisplatin (CP), ototoksik etkilere sahip bir anti-neoplastik ajandır. Taze sarımsak ekstraktının önemli bir bileşeni olan allisin, kan-beyin bariyerinden serbestçe geçebilen küçük bir lipofilik moleküldür. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, allisinin işitsel saçlı hücreleri, vestibüler saçlı hücreleri ve spiral ganglion nöronlarını CP kaynaklı apoptozisden korumada etkili bir rol oynadığını göstermiştir. Bu çalışmada CP'nin kohlea dokusunda oluşturacağı hasar üzerine allisinin olası koruyucu etkilerinin odyolojik, histopatolojik ve immünohistokimyasal yöntemlerle belirlenmesi amaçlanmıştır.
Bu çalışmada, rastgele altı gruba ayrılan 60 adet Wistar albino dişi sıçan kullanıldı. Deney başlangıcında anestezi altında beyin sapı odyometrisi (ERA) ve otoakustik emisyon (OAE) testleri gerçekleştirildi. Daha sonra kontrol grubuna deney boyunca serum fizyolojik (sf) solusyonu verildi. CP grubuna deneyin 2. günü tek doz CP (7 mg/kg) uygulandı. A5+CP grubuna deneyin başlangıcından itibaren 5 gün boyunca 20 mg/kg/gün allisin uygulandı ve bu gruba allisin uygulamasının 2. gününde 7 mg/kg CP tek doz olarak verildi. A10+CP grubuna deneyin başlangıcından itibaren 10 gün boyunca 20 mg/kg/gün allisin uygulandı ve bu gruba allisin uygulamasının 7. gününde CP (7 mg/kg) tek doz verildi. A5 grubuna deneyin başlangıcından itibaren 5 gün boyunca 20mg/kg/gün allisin verildi. A10 grubuna ise deneyin başlangıcından itibaren 10 gün boyunca 20 mg/kg/gün allisin uygulaması yapıldı. Bütün enjeksiyonlar intraperitoneal(ip) olarak gerçekleştirildi. Enjeksiyonlar tamamlandıktan sonra deneyin 11. gününde anestezi altında ERA ve OAE testleri bütün gruplar için tekrarlandı. Deneysel prosedür sonlanınca sıçanlar genel anestezi altında dekapite edilip, kohlea dokuları eksize edildi.
Histopatolojik değerlendirmeler için Masson's Trikrom (MT) boyama metotları kullanıldı ve belirlenen kriterlere göre morfometrik ölçümler yapıldı. Dış ve iç saçlı hücrelerin apikal yüzeylerinde yer alan stereosilya yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile değerlendirildi. İmmunohistokimyasal metodlar ile kaspaz 3, kaspaz 9, p53, interlökin 6 (IL-6), tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α) ve Nükleer faktör-Kappa β (NF-kβ) immünreaktivite yoğunlukları belirlendi. Ayrıca apoptozisi belirlemek için de TUNEL yöntemi uygulandı. Bütün deney parametrelerinin sonuçları istatistiksel analizlerle değerlendirildi.
Deney sonucunda CP'nin korti organındaki iç ve dış saçlı hücrelerinde, stria vaskülaris, tektorial membran ve Reissner membranında ve spiral ganglion nöronlarında meydana getirdiği dejenerasyon şiddetinin koruyucu olarak allisin uygulaması ile azaltılabileceği gösterildi. İlaveten CP grubunda dış ve iç saçlı hücrelerin stereosilyalarının düzenlenişinde bozuklukların ve sterosilyaların uç kısımlarında yapışıklıkların allisin uygulaması ile kademeli olarak azaldığı tespit edildi. Ayrıca immünohiskokimyasal teknikler ile CP'nin kohleada meydana getirdiği apoptozis ve inflamasyonun da allisin uygulaması ile önlenebileceği ve ototoksisite şiddetinin azaltılabileceği gösterildi.
Çalışmada, kohlea dokusunda CP'nin oluşturduğu ototoksisite kaynaklı hasar üzerine allisin kullanımının CP'nin kohleada meydana getirdiği ototoksik etkilerini azalttığı, ayrıca CP uygulamasından önce allisinin 10 gün sürede 20mg/kg uygulandığı grupta daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu nedenle CP uygulaması öncesinde koruyucu olarak uzun süre allisin kullanımının umut verici sonuçlar ortaya çıkarabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Allisin; CP; Kohlea; Ototoksisite.

Abstract:
Ototoxicity is defined as a functional disorder of the inner ear caused by a drug or chemical substance.CP (CP) is an anti-neoplastic agent with ototoxic effects. Allicin, an important component of fresh garlic extract, is a small lipophilic molecule that can freely pass through the blood-brain barrier. Recent studies have shown that allicin plays an effective role in protecting auditory hair cells, vestibular hair cells and spiral ganglion neurons from CP-induced apoptosis.This study aimed to determine the possible protective effects of allicin on the damage that CP will cause in the cochlea tissue by audiological, histopathological and immunohistochemical methods.
In this study, 60 Wistar albino female rats were randomly divided into six groups. At the beginning of the experiment, brainstem audiometry (ERA) and otoacoustic emission (OAE) tests were performed under anesthesia. Then, the control group was given physiological serum (sf) solution throughout the experiment. A single dose of CP (CP) (7 mg/kg) was administered to the CP group on the 2nd day of the experiment. A5+CP group was administered 20 mg/kg/day allicin for 5 days from the beginning of the experiment and this group was given a single dose of 7 mg/kg CP on the 2nd day of allicin administration. A10+CP group was administered 20 mg/kg/day allicin for 10 days from the beginning of the experiment and this group was given a single dose of CP (7 mg/kg) on the 7th day of allicin administration. A5 group was given 20 mg/kg/day allicin for 5 days from the beginning of the experiment. A10 group was administered 20 mg/kg/day allicin for 10 days from the beginning of the experiment. All injections were performed intraperitoneally (ip). After the injections were completed, ERA and OAE tests were repeated for all groups under anesthesia on the 11th day of the experiment. When the experimental procedure was completed, the rats were decapitated under general anesthesia and the cochlea tissues were excised. 
Masson's Trichrome (MT) staining methods were used for histopathological evaluations and morphometric measurements were made according to the determined criteria.Stereocilia structures located on the apical surfaces of outer and inner hair cells were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Caspase 3, caspase 9, p53, interleukin 6 (IL-6), tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and Nuclear factor-Kappa β (NF-β) immunoreactivity densities were determined by immunohistochemical methods. In addition, the TUNEL method was applied to determine apoptosis. The results of all experimental parameters were evaluated by statistical analysis.
As a result of the experiment, it was shown that the severity of degeneration caused by CP in the inner and outer hair cells of the organ of Corti, the stria vascularis, the tectorial membrane, the Reissner membrane, and the spiral ganglion neurons could be reduced by allicin application. In addition, it was determined that the disorders in the arrangement of the stereocilia of the outer and inner hair cells and the adhesions at the tips of the stereocilia in the CP group gradually decreased by allicin application. In addition, it was shown by immunohistochemical techniques that apoptosis and inflammation caused by CP in the cochlea could be prevented by allicin application and the severity of ototoxicity could be reduced.
In the study, it was concluded that the use of allicin on the ototoxicity-induced damage caused by CP in the cochlea tissue reduced the ototoxic effects of CP on the cochlea, and was more effective in the group where allicin was applied at 20 mg/kg for 10 days before CP application. Therefore, it is thought that long-term use of allicin as a preventive measure before CP application may produce promising results.

Keywords: Allicin; CP; Cochlea; Ototoxicity.