Doksorubisin`e bağlı ortaya çıkan kemo-beyin üzerinde nigella sativa`nın ratlarda koruyucu etkisinin araştırılması

Abstract

Giriş: Meme kanseri, kadınlarda görülen en sık kanser olmakla birlikte kadınlarda kanser ilişkili ölümlerin de en sık nedenidir. Son dönemlerde erken tanı ve tedavi ile mortalitede azalma izlenmektedir. Kullanılan kemoterapi ilaçlarının kanser hücrelerine selektivitesi düşüktür, büyük bir kısmının ciddi sitotoksik yan etkileri mevcuttur. Meme kanserinde uzun süredir kullanılan doksorubisinin de bazı yan etkileri bulunmaktadır. Bu yan etkiler içinde, uzun dönemde kognitif fonksiyonların bozulmasıyla kendisini gösteren kemobeyine pratikte sıklıkla karşılaşılmaktadır. Deneysel çalışmalarda kemobeyin üzerine etkisi araştırılan birçok molekül bulunmaktadır. Antioksidan özelliğe sahip Nigella sativa (çörekotu)'nın birçok hastalıkta olumlu etkisinin olduğu çeşitli çalışmalarda ortaya konulmuştur. Nigella sativa'nın doksorubisine bağlı oluşan kemobeyin üzerine etkisinin araştırıldığı çalışma bulunmamaktadır.Amaç: Çalışmamızda deneysel hayvan modelinde doksorubisin ilişkili kemobeyin üzerine Nigella sativa'nın etkisinin araştırılması amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Çalışmada 24 adet dişi Wistar Albino cinsi rat kullanıldı. Ratlar, her grupta 8 hayvan olacak şekilde rastgele kontrol, doksorubisin ve doksorubisin+Nigella sativa gruplarına dağıtıldı. Kemobeyin indüksiyonu doksorubisin ile yapıldı. Doksorubisin, intraperitoneal olarak 5 miligram/kilogram/gün dozunda, 1. 8. ve 15. günler olmak üzere 28 gün boyunca toplamda 3 defa verildi. Nigella sativa ekstraksiyonu etanol metoduyla yapıldı. Nigella sativa özütü oral olarak gavaj ile 400 miligram/kilogram/gün dozunda 28 gün boyunca hergün verildi. Ratlar, 1. 2. 3. 4. ve 5. haftalarda haftada bir defa tartıldı. Kemobeyin şiddeti 29. günde açık alan testi, 30. ve 31. günlerde pasif sakınma testi ile değerlendirildi. Açık alan testinde toplam aldıkları mesafe, hareketli ve hareketsiz süreler ile epizot sayıları, ortalama ve maksimum hızları, geçtikleri çizgi sayısı, merkez ve kenar alana giriş sayıları, bu alanlarda geçirdikleri toplam süre ile hareketli ve hareketsiz süreler, ortalama hızları ve aldıkları mesafeler kaydedildi. Pasif sakınma testinde birinci gün karanlık odada elektrik uyarısı verildi. İkinci gün karanlık odaya geçme süresi test edildi. Karanlık odaya geçmeyenler öğrenmiş kabul edildi. Ratlarda öğrenme oranları hesaplandı. Elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak karşılaştırıldı. Anlamlı (p) değeri ˂0,05 olarak kabul edildi. Bulgular: Doksorubisin grubunda hareketli ve hareketsiz epizot sayıları ile aktif ve inaktif epizot sayıları kontrol grubuna göre anlamlı derecede azalmış (herbiri için p˂0,05), kenar ve merkez alanlara giriş sayıları ile merkez alanda alınan mesafe kontrol grubuna göre anlamlı derecede artmıştı (herbiri için p˂0,05). Kenar alanda alınan süre kontrol grubuna göre doksorubisin grubunda daha az, merkez alanda geçirilen toplam süre ile hareketli süre daha fazla olmasına rağmen fark anlamlı değildi (herbiri için p˃0,05). Doksorubisin+Nigella sativa grubunda kenar ve merkez alanlara giriş sayıları, merkez alanda alınan mesafe, merkez alanda geçirilen toplam süre ile hareketli süre doksorubisin grubuna göre anlamlı derecede azalmış (herbiri için p˂0,05), aktif ve inaktif epizot sayıları ile kenar alanda geçirilen süre ise anlamlı derecede artmıştı (herbiri için p˂0,05). Hareketli ve hareketsiz epizot sayıları doksorubisin grubuna göre doksorubisin+Nigella sativa grubunda daha fazla olmasına rağmen aradaki fark anlamlı değildi (p˃0,05). Doksorubisin+Nigella sativa grubu ile kontrol grubu arasında hiçbir parametrede anlamlı fark yoktu (p˃0,05). Bütün gruplarda, kenar alanda geçirilen süre ve alınan mesafe, merkez alandaki süre ve mesafeye göre anlamlı derecede daha fazlaydı (p˂0,05). Bütün gruplarda merkez alandaki ortalama hız, kenar alandaki ortalama hızdan, merkez alandaki hareketli süre merkez alandaki hareketsiz süreden, toplam aktif epizot sayısı da inaktif epizot sayısından anlamlı derecede daha fazlaydı (p˂0,05). Toplam hareketli ve hareketsiz süreler, alınan toplam mesafe ve baş mesafesi, ortalama ve maksimum hızlar, çizgiyi geçme sayıları, kenar alandaki hareketli ve hareketsiz süreler, merkez alandaki hareketsiz süre, kenar ve merkez alanlardaki ortalama hızlar ile kenar alanında alınan mesafe açısından gruplar arasında anlamlı fark yoktu (herbiri için p˃0,05). Bütün gruplarda toplam hareketli süreler ile hareketsiz süreler, kenar alandaki hareketli süreler ile hareketsiz süreler, toplam hareketli epizot sayılar ile hareketsiz epizot sayıları ve kenar alana giriş sayıları ile merkez alana giriş sayıları benzerdi (herbiri için p˃0,05). Tartışma: Doksorubisin uygulanan ratlarda anksiyete azaltmaktadır. Doksorubisinin, normal ratlarda korunma içgüdüsü gereği doğal olarak belli düzeyde olması gereken anksiyeteyi daha düşük seviyelere indirmesi, doksorubisinin anksiyeteyi düzenleyen santral mekanizmaları bozucu etki gösterdiğini düşündürmektedir. Nigella sativa, bu hasara engel olarak anksiyete seviyesini korunma için hayvanların ihtiyaç duyduğu seviyede tutmaktadır. Doksorubisin ile kısa süreli indüksiyon ile bilişsel fonksiyonlarda bozulma oluşmamıştır. Bunun olması için doksorubisin ile uzun süreli uygulanması veya daha uzun süre geçtikten sonra ratlarda bu testlerin tekrarlanması gerekiyor olabilir. Bu nedenle, Nigella sativa'nın bilişsel fonksiyonlar üzerine etkisinin değerlendirilmesi için daha uzun süreli çalışmaların yapılmasının gerekli olduğu sonucuna varıldı. Sonuç: Nigella sativa, doksorubisinin neden olduğu emosyonel davranış değişiklikleri üzerine koruyucu etkiye sahiptir. Fakat bilişsel fonksiyonlar üzerine etkisinin gösterilebilmesi için uzun dönem doksorubisin kullanıldığı ve ratların uzun süreli takip edildiği çalışmalara ihtiyaç vardır.Anahtar Kelimeler: Doksorubisin, Kemobeyin, Nigella sativa, Rat

Introduction: Breast cancer is the most common cancer and the most common reason of cancer related mortality in women. Recently, the decrease in the mortality has been seen along with the early diagnosis and treatment. But, most of the chemotherapeudic drugs used in the treatment of breast cancer have severe cytotoxic side effects and have low selectivity to cancer cells. Doxorubicin used in the treatment of breast cancer for a long time, has also severe side effects. In these side effects, chemo-brain is frequently encountered in clinical practice. Chemo-brain manifests itself with the impairment of cognitive functions in the long term. In experimental studies, several molecules had been investigated their effects on the chemo-brain. Favourable effects of Nigella sativa on many diseases, that has an antioxidant property, have been revealed with the various studies. There is no study showing the efficacy of Nigella sativa, with proven effects on some diseases, on the doxorubicin induced chemo-brain. Objective: In our study we planned to research the efficacy of Nigella sativa on the doxorubicin induced chemo-brain in a murine model.Material and method: The study included 24 female Wistar Albino rats, randomly divided into control group, doxorubicin group and doxorubicin+Nigella sativa group, each containing eight rats. Chemo-brain induction was performed with doxorubicin. Doxorubicin was given intraperitoneally at the dose of 5 miligram/kilogram/day at the 1. 8. and 15. days, with totally three times during 28 days. Nigella sativa extraction was performed with ethanol methods. Nigella sativa extract was given with gavage everyday at the dose of 400 miligram/kilogram/day during 28 days. The severity of chemo-brain was assessed with open-field test at 29. day in terms of anxiety and passive-avoidence test at 30. and 31. days in terms of cognitive functions. In the open-field test, total distance travelled, mobil and immobile time, mobile and immobile episodes, mean and maximum speeds, crossed lines, number of enterance into center and border zones, total, mobile and immobile time spent, mean speeds and distance travelled in center and border zones were recorded. In the passive avoidance test, electrical stimuli was given to rats in the dark chamber at the first day. Latency time to first enterance into the dark chamber were recorded at the second day. The rats that did not enter the dark chamber assumed that it has learned. The rates of learning were recorded. The weight of the rats were evaluated at 1. 2. 3. 4. and 5. weeks. Data were statistically compared. The difference was assumed significant when p-value was <0.05. Results: Mobile, immobile, active and inactive episodes were found to be significantly lower in doxorubicin group compared with the control group (p˂0,05). The number of enterance into the center and border zones and the distance travelled in the center zone were found to be significantly higher in doxorubicin group compared with the control group (p˂0,05). There was no significant difference between the two groups in terms of the time spent in border and center zones and mobile time spent in center zone although the time spent in border zone was lower, total and mobile time spent in center zone were higher in doxorubicin group compared with control group (p˃0,05). Active and inactive episodes and the time spent in border zone were found to be significantly higher in doxorubicin+Nigella sativa group compared with doxorubicin group (p˂0,05). The number of enterance into the center and border zones, the distance travelled in the center zone, total and mobile time spent in center zone were found to be significantly lower in doxorubicin+Nigella sativa group compared with doxorubicin group (p˂0,05). There was no significant difference between the two groups in terms of the number of mobile and immobile episodes although they were higher in doxorubicin+Nigella sativa group compared with doxorubicin group (p˃0,05). There was no significant difference between doxorubicin+Nigella sativa and control groups in terms of all the parameters (p˃0,05). In all the groups, the time spent and total distance travelled in border zone were significantly higher than that in center zone (p˂0,05). Mean speed in center zone was significantly higher than that in border zone (p˂0,05). The number of active episodes was significantly higher than the number of inactive episodes (p˂0.05). Mobile time spent was significantly higher than immobile time spent in center zone (p˂0,05). There was no significant difference between all the groups in terms of total mobile and immobile time spent, mobile and immobile time spent in border zone, immobile time spent in center zone, total distance and head-distance travelled, mean and maximum speed, the number of line crossing, mean speed in center and border zones and distance travelled in border zone (p˃0,05). Mobile and immobile time spent, the number of mobile and immobile episodes, mobile and immobile time spent in border zone, the number of enterence into the center and border zones were statistically similar in all the groups (p˃0,05).Discussion: Doxorubicin decreases anxiety-like behaviours compared with normal animal. That doxorubicin decreases the anxiety lower than certain level naturally required for survival instinct, it give rise to thought that doxorubicin has a harmful effects on the central mechanisms regulating anxiety. Nigella sativa keeps up the anxiety with the intended level for surviving by the way of prevention of this damage. Cognitive impairment did not develop with short-term doxorubicin induction. For this, long-term induction with the doxorubicin may be needed. Because of that, it was concluded that there is a necessity of long-term study for evaluation of the effects of Nigella sativa on the cognitive functions.Conclusion: Nigella sativa has a protective effect on the emotional behavioural alterations caused by doxorubicin, but there is needed the experimental study that doxorubicin is used long-term and rats are followed in that period for revealing of the effect of Nigella sativa on the cognitive functions.Keywords: Chemobrain, Doxorubicin, Nigella sativa, Rat