Gamma radyasyonun ileum kadehsi hücrelerinde oluşturduğu hasarlara karşı curcumin ve c vitamininin koruyucu etkilerinin ışık ve elektron mikroskobik düzeylerde incelenmesi

Abstract

Gastrointestinal kanal, radyasyonun etkilerine karşı en duyarlı organlardan biridir.İntestinal mukoza üzerindeki iyonize radyasyonun sitotoksik etkisinin, oksidatif stres ile ilgiliolduğu bilinmektedir. Antioksidan maddelerin, radyasyon hasarına karşı yararlı etkiye sahipolduğu ileri sürülmektedir.Sıçanlar üzerinde yapılan bu çalışmada; farklı dozlarda gamma radyasyona bağlı,ileum kadehsi hücrelerinde meydana gelen hasarlara karşı, curcumin ve C vitaminininkoruyucu etkilerinin olup olmadığının ışık ve elektron mikroskobik düzeylerde incelenmesiamaçlandı. Hayvanlar biri kontrol 6'sı deney grubu olmak üzere toplam 7 gruba ayrıldı.Radyasyon hasarı oluşturmak amacıyla, kontrol grubu dışındaki deneklerin batın bölgelerine 5Gy'lik gamma ışını verildi. Işınlamadan sonraki 4. günde, III., V. ve VII. grup deneklereikinci kez aynı dozda ışın uygulandı.Radyasyon hasarını önleyebilmek amacı ile IV. ve V. grup deneklere, ışınlamadan 10gün önce başlayıp sakrifikasyon zamanlarına kadar 100 mg/kg curcumin dimetilsülfoksitiçinde çözülerek intragastrik yoldan; VI. ve VII. grup deneklere de, aynı sürelerdeintraperitoneal yoldan 100 mg/kg C vitamini verildi. I., II., IV. ve VI. grup deneklerden,birinci ışınlamadan sonra 4. günde, III., V. ve VII. grup deneklerden de ikinci ışınlamadansonraki 4. günde, anestezi altında alınan ileum biyopsi materyalleri ışık ve elektronmikroskobik gözlemlerimiz için işlemlendirildi.Çalışmamızda, hem tek hem de iki doz 5 Gy gamma radyasyonun ileum mukozasındahasara sebep olduğu, kadehsi hücrelerin şekil ve yerleşimlerinde bozukluklara yol açtığıgözlendi. Özellikle radyasyona bağlı olarak sayıları artan kadehsi hücrelerin mukozadakidüzensiz dağılımları dikkat çekiciydi. Elektron mikroskobik düzeyde, hücreler arası sahadagenişlemeler, mikrovilluslarda bozulmalar, mitokondriyal hasar ve özellikle granüllüendoplazmik retikulum sisternalarında görülen dilatasyon en belirgin değişiklikler olaraksaptandı.Radyasyona bağlı kadehsi hücrelerde meydana gelen hasarların önlenmesinde,curcuminin etkili olduğu, C vitamininin ise uyguladığımız dozda yeterli koruma sağlamadığıtespit edildi. Sonuç olarak; curcuminin radyoterapi esnasında, intestinal mukozayı koruyarak,tedavi kazancını artırabileceği ve kliniğe fayda sağlayabileceği kanısına varıldı.Anahtar Kelimeler: gamma-radyasyon, ileum, kadehsi hücre, curcumin, C vitamini,sıçan.

The gastrointestinal tract is a very sensitive organ and is important in protectingagainst the effects of radiation. It is known that the cytotoxic effect of ionized radiation on theintestinal mucosa is related to oxidative stress. Antioxidant substances are claimed to havebeneficial effects against radiation damage.In our study, the protective effects of curcumin and vitamin C, whose antioxidanteffects are well known, were investigated in rats when different doses of gamma radiationwere applied. Light and electron microscopy were employed to examine damage in the gobletcells of the ileum. For this study, 42 Wistar albino male rats, taken from Trakya UniversityAnimal Care and Research unit, were divided into seven groups (one control group and sixexperimental groups). To create radiation damage, 5 Gy of gamma rays were applied to theabdominal area of all rats, except those in the control group. On the fourth day following theapplication of radiation, the rats in the third, fifth, and seventh groups were given a secondapplication of radiation at the same dosage as the first application.To prevent radiation damage, rats in the fourth and fifth groups were given 100 mg/kgof curcumin dissolved in dimetilsulfoxide intragastrically beginning 10 days prior to theapplication of radiation until they were sacrificed. Those in the sixth and seventh groups weregiven 100 mg/kg of vitamin C intraperitoneally during the same period. Ileum biopsy sampleswere taken under anesthesia from the rats in the first, second, fourth, and sixth groups on thefourth day following the first radiation application and from the rats in the third, fifth, andseventh groups on the fourth day following the second radiation application. The sampleswere processed so that they could be observed using light and electron microscopy.In this study, it was observed that 5 Gy of gamma radiation applied either once ortwice caused damage in the ileum mucosa. Additionally, it resulted in disorganized shape andsettlement of the goblet cells. In particular, it caused especially disordered dispersal of thegoblet cells, which increased in number due to radiation, in the mucosa. Using electronmicroscopy, extensions in the area between the cells, disorders in the microvilluses,mitochondrial damage and dilatation were observed. This was most distinctive in the roughendoplasmic reticulum cysternas.The preventive effects of curcumin applied prior to radiation doses were seen usingboth light and electron microscopy. The minimal radioprotective dose that was applied wasnot found to provide efficient protection from the prooxidant effects of vitamin C. It wasconcluded that curcumin can strengthen the treatment by protecting the intestinal mucosaduring radiotherapy and can be beneficial for clinical usage.Keywords: gamma-radiation, ileum, goblet cell, curcumin, vitamin C, rat.