Azoksimetan ile deneysel olarak kolonik anormal kript oluşturulan ratlarda polygonum aviculare (Çoban Değneği) ekstraktinin koruyucu etkinliğinin histopatolojik ve genetik olarak araştırılması.

Abstract

Bu çalışmada, kanserojen bir madde olan azoksimetan (AOM) ile indüklenen kolon kanseri modelinde fenolik bileşiklerce zengin olan Polygonum aviculare (PA) ekstresinin kemopreventif etkisi araştırıldı. Bu amaçla 32 adet erkek Wistar albino rat; kontrol, AOM, AOM + PA ve PA grupları olmak üzere dört gruba ayrıldı. Kontrol grubu standart pelet yem ile beslenirken, AOM ve AOM + PA gruplarına 4 hafta boyunca iki haftada bir kez 15 mg/kg AOM subkutan olarak uygulandı. AOM + PA ve PA gruplarına PA ekstresi 3 ml/kg dozda orogastrik olarak verildi. 16 haftalık çalışma süresi sonunda analizler için ratlardan kan ve nekropsi sonrası doku örnekleri alındı. Histopatolojik olarak kolon dokusunda adenom ve adenokarsiom oluşumları, immunohistokimyasal olarak CEA ve COX-2 ekspresyonları değerlendirildi. Biyokimyasal olarak serumda rutin biyokimya parametreleri ölçülürken serum ve doku örneklerinde Bax, BcL-2, kaspaz 3, TOS, TAS, Süperoksit dismutaz (SOD), Glutasyon (GSH), Katalaz (CAT), AQP-1 ve AQP-7 seviyeleri ile ayrıca serum kolorektal kanser biyobelirteçleri olan CEA, CA 19-9, CA 125 ve CA-15-3 düzeyleri değerlendirildi. Genetik olarak kolon dokularında pro-inflamatuar sitokinler (IL-6, IL-1β, TNF-α), inflamasyon ilişkili enzimler (COX-2, iNOS), proliferasyon belirteci (PCNA) ve anti-apoptotik (Bcl-2) genlerinin mRNA ekspresyon düzeyleri araştırıldı. Sonuçlar, PA ekstresinin oral uygulamasının, AOM'nin neden olduğu kolorektal karsinogenezisi, adenom ve adenokarsinomların sayı ve boyutlarında azalmayla önemli ölçüde inhibe ettiğini gösterdi. İlaveten, PA ekstresi uygulamasının kolon dokusunda oksidatif stres üzerine inhibitör etki gösterirken, antioksidan aktiviteler üzerine stimülatör etki ortaya koydu. Diğer bazı dokularda ise bu değerlerde dalgalanma gözlendi. PA ekstresi uygulamasının sonucu CEA ve COX-2 immun-ekspresyonlarında azalma, kaspaz-3 immunoreaksiyonunda ise artış meydana geldi. PA ekstresi pro-inflamatuar sitokinlerin, inflamasyon ilişkili genlerin mRNA sevisiyesini düşürdü, anti-apoptotik genin ekspresyonunu baskıladı ve PCNA geni mRNA seviyesini düşürdü. Bu sonuçlara göre, PA ekstresi uygulamasının hücre proliferasyonunu, pro-inflamasyon sitokinlerinin ve COX-2 ekspresyonunu inhibe ederek ve apoptozu indükleyerek kolon tümör odaklarında anlamlı sayısal azalmaya sebep olduğundan, bitkinin kemopreventif etkili bir diyet ajanı olabileceği kanısına varılmıştır.

In this study, the chemopreventive effect of Polygonum aviculare (PA) extract, which is rich in phenolic compounds, on azoxymethane (AOM)-induced colon cancer model in rats was investigated. For this purpose, thirty-two male Wistar albino rats were allocated into four groups: Control, AOM, AOM plus PA, and PA groups. While the control group was fed with standard pellet feed, AOM (15 mg/kg body weight) was administered subcutaneously once every 2 weeks for 4 weeks in the AOM and AOM plus PA groups. PA extract (3ml/kg) was added to the feed of AOM plus PA, and PA groups. At the end of the 16- week experimental period, blood and tissue samples were obtained from the rats following necropsy for analysis. Histopathologically, adenoma and adenocarcinoma formations in the colon tissue were examined, CEA and COX-2 expressions were evaluated immunohistochemically. Biochemically, while rutine biochemical parameters were evalueated in serum, BcL-2, Caspase-3, TOS, TAS, Superoxide dismutase (SOD), Glutation (GSH), Catalase (CAT), AQP-1 and AQP-7 levels were evaluated in tissues and serum. In addition, serum colorectal cancer biomarkers CEA, CA 19-9, CA 19-9, CA 125 and CA-15-3 levels were evaluated. Genetically, mRNA expression levels of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-1β, TNF-α), inflammation-related enzymes (COX-2, iNOS), proliferation marker (PCNA), and anti-apoptotic (BCL-2) genes were investigated in colon tissues. The results showed that oral administration of PA extract significantly inhibited AOM-induced colorectal carcinogenesis with reduction of adenomas and adenocarcinomas both numerically and dimensionally. In addition, the application of PA extract showed an inhibitory effect on oxidative stress in the colon tissue, while a stimulatory effect on antioxidant activities. In some other tissues, fluctuations were observed in these values. As a result of PA extract application, a decrease in CEA and COX-2 immune expressions and an increase in caspase-3 immunoreaction were observed. PA extract decreased the mRNA level of pro-inflammatory cytokines, inflammation-related genes, suppressed the expression of the anti-apoptotic gene, and decreased the mRNA level of the PCNA gene. According to the results, it can be concluded that the herb is a chemopreventive dietary agent since application of PA extract inhibits cell proliferation, pro-inflamatory cytokines and COX-2 expression and induce apoptosis, resulting in a significant reduction in colon tumor formation.