Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması

SÖĞÜT, Erkan; SARSILMAZ, Mustafa; SAPMAZ IRMAK, Hilal; TAŞ, Ufuk; ÖZYURT, Birsen; KARACA, Zafer İsmail; Ogeturk, Murat

Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması

Ufuk TAŞ, (Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Tokat, Türkiye)

Murat ÖGETÜRK, (Fırat Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Hilal SAPMAZ IRMAK, (Fırat Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Zafer İsmail KARACA, (İnönü Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Malatya, Türkiye)

Birsen ÖZYURT, (Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Tokat, Türkiye)

Erkan SÖĞÜT, (Boş)

Mustafa SARSILMAZ (Boş)

Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi

0 0

Yıl: 2012 Cilt: 26 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 6 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması

Öz:

Tolüen endüstride sık kullanılan, periferik ve santral sinir sistemi hasarına yol açabilen solunabilir bir hidrokarbondur. Pineal bezin en temel hormonu olan melatonin güçlü bir antioksidan ve radikal giderici özelliği sahiptir. Bu çalışma tolüen solunumunun sıçan prefrontal korteksi üzerindeki apoptotik etkisini ve melatonin hormonunun koruyucu etkisini araştırmak amacı ile planlandı. Gereç ve Yöntem: Bu amaçla 21 adet Wistar-Albino cinsi erkek sıçan (200-220 g) 3 eşit gruba ayrıldı. Grup I kontrol olarak kullanıldı. Grup II’ deki sıçanlar dört hafta boyunca tolüene maruz bırakılırken (3000 ppm/1 saat/gün) Grup III’deki sıçanlara tolüen ile birlikte melatonin verildi (10 mg/kg/gün, ip). Dört haftalık deney süresinin sonunda hayvanlar dekapitasyon yolu ile öldürüldü. Prefrontal korteks dokusu çıkarılarak %10’luk formalin solüsyonuna atıldı. Doku örnekleri parafine gömüldü ve kesildi (5 μm kalınlıkta). Apoptozisin tespit edilebilmesi için kesitler TUNEL yöntemi ile boyandı. Bulgular: Tolüen soluyan sıçanların prefrontal korteks dokusunda apoptotik hücre sayısının arttığı görüldü. Melatonin tedavisinin apoptotik hücre sayısını belirgin bir şekilde azalttığı görüldü.

Anahtar Kelime:

Konular: Tıbbi Araştırmalar Deneysel Genel ve Dahili Tıp Biyokimya ve Moleküler Biyoloji

Investigation of protective effect of melatonin against toluene-induced apoptosis in rat prefrontal cortex

Öz:

Objective: Toluene is a volatile hydrocarbon that is principally used in industry and can cause central and peripheral nervous system impairment. Melatonin, the principal secretory product of the pineal gland, functions as a potent antioxidant and free radical scavenger. This study was designed to investigate the harmful effects of toluene inhalation and protective effects of melatonin in the prefrontal cortex of rats. Material and Methods: For this purpose, 21 adult male Wistar-albino rats (200-220 g) were randomly divided into three equal groups. Animals in group I were used as control group. The rats in group II were exposed toluene (3000 ppm/1hour/day) for 4 weeks, while the rats in group III treated with melatonin (10 mg/kg/day, ip) plus toluene inhalation. At the end of 4 weeks experimental period, all rats were killed by decapitation. The prefrontal cortex tissues were removed and fixed in % 10 neutral formalin solution. Then tissue specimens were embedded in paraffin and sectioned (thickness, 5μm). The sections were immunohistochemically stained using TUNEL method for determination apoptosis. Results: Increased numbers of apoptotic cell were observed in the prefrontal cortex of toluene inhaled rats. Treatment of melatonin markedly reduced the the number of apoptotic cells. Conclusion: In conclusion, in the present immunohistochemical study, we found that melatonin treatment prevents toluene-induced neuronal damage in the prefrontal cortex of rats.

Anahtar Kelime:

Konular: Tıbbi Araştırmalar Deneysel Genel ve Dahili Tıp Biyokimya ve Moleküler Biyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. OEHHA (Office of Environmental Health Hazard Assessment) Determination of Acute Reference Exposure Levels for Airborne Toxicants. http://www.oehha.ca.gov/air/acute_rels/pdf/108883A.pdf/ 15.09.2011
2. Ono A, Kawashima K, Sekita K, et al. Toluene inhalation induced epididymal sperm dysfunction in rats. Toxicology 1999; 139: 193-205.
3. ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry). Case Studies in Environmental Medicine; Toluene Toxicity. http://www.atsdr.cdc.gov/csem/toluene/ 15.09.2011
4. Dossing M, Aelum JB, Hansen SH, Lundqvist GR, Andersen NT. Urinary hippuric acid and orthocresol excretion in man during experimental exposure to toluene. Br J Ind Med 1983; 40: 470-473.
5. Balster RL. Neural basis of inhalant abuse. Drug Alcohol Depend 1998; 51: 207-214.
6. Gotohda T, Nishimura A, Morita K. Immunohistochemical studies on early stage of hepatic damage induced by subacute inhalation of toluene vapor in rats. J Appl Toxicol 2009; 29: 505-509.
7. Kanter M. Protective Effects of Nigella sativa on the Neuronal Injury in Frontal Cortex and Brain Stem after Chronic Toluene Exposure. Neurochem Res 2008; 33: 2241-2249.
8. Arıncı K, Elhan A. Anatomi (2.cilt). Ankara: Güneş Kitabevi, 1995: 388.
9. Duncan J. An adaptive coding model of neural function in prefrontal cortex. Nat Rev Neurosci 2001; 2: 820-829.
10. Ganong WF. Tıbbi Fizyoloji. İstanbul: Nobel Tıp Kitabevi, 2002: 249-268.
11. Ranganath C, Jonson MK, D’Espisoto M. Prefrontal activity associated with working memory and episodic long-term memory. Neuropsychologia 2003; 41: 378-389.
12. Shida CS, Castrucci AM, Lamy-Freund MT. High melatonin solubility in aqueous medium. J Pineal Res 1994; 16: 198- 201.
13. Okatani Y, Wakatsuki A, Reiter RJ. Melatonin protects hepatic mitochondrial respiratory chain activity in senescence-accelerated mice. J Pineal Res 2002; 32: 143- 148.
14. Forsling ML, Stoughton RP, Zhou Y, Kelestimur H, Demaine C. The role of the pineal in the control of the daily patterns of neurohypophysial hormone secretion. J Pineal Res 1993; 14: 45-51.
15. Zararsiz I, Kus I, Ogeturk M, et al. Melatonin prevents formaldehyde-induced neurotoxicity in prefrontal cortex of rats: an immunohistochemical and biochemical study. Cell Biochem Funct 2007; 25: 413-418.
16. Longoni B, Salgo MG, Pryor WA, Marchiafava PL. Effects of melatonin on lipid peroxidation induced by oxygen radicals. Life Sci 1998; 62: 853-859.
17. Yilmaz B, Canpolat S, Sandal S, et al. Paint thinner exposure inhibits testosterone synthesis and secretion in a reversible manner in the rat. Reprod Toxicol 2006; 22: 791- 796.
18. Saraste A, Pulkki K. Morphologic and biochemical hallmarks of apoptosis. Cardiovasc. Res 2000; 45: 528- 537.
19. Friedlander MR. Apoptosis and caspases in neurodegenerative diseases. N Engl J Med 2003; 348: 1365-1375.
20. Fulda S, Debatin KM. Resveratrol modulation of signal transduction in apoptosis and cell survival: a mini-review. Cancer Detect Prev 2006; 30: 217-223.
21. Tao W, Kurschner C, Morgan JI. Modulation of cell death in yeast by the Bcl-2 family of proteins. J Biol Chem 1997; 272:15547-15552.
22. D'Amelio M, Cavallucci V, Cecconi F. Neuronal caspase-3 signaling: not only cell death. Cell Death Differ 2010; 17: 1104-1114.
23. Ladefoged O, Hougaard KS, Hass U, et al. Effects of combined prenatal stress and toluene exposure on apoptotic neurodegeneration in cerebellum and hippocampus of rats. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2004; 94: 169-176.
24. Coskun O, Yuncu M, Kanter M, Buyukbas S. Ebselen protects against oxidative and morphological effects of high concentration chronic toluene exposure on rat sciatic nerves. Eur J Gen Med 2006; 3: 64-72.
25. Bowen SE, Hannigan JH, Irtenkauf S. Maternal and fetal blood and organ toluene levels in rats following acute and repeated binge inhalation exposure. Reprod Toxicol 2007; 24: 343-352.
26. El-Nabi Kamel MA, Shehata M. Effect of toluene exposure on the antioxidant status and apoptotic pathway in organs of the rat. Br J Biomed Sci 2008; 65: 75-79.
27. Gotohda T, Tokunaga I, Kubo S, et al. Effect of toluene inhalation on astrocytes and neurotrophic factor in rat brain. Forensic Sci Int 2000; 113: 233-238.
28. Fujita K, Koga Y, Takemasa K, Koike H, Akai J. A case of chronic toluene intoxication with atrophy of cerebrum, cerebellum and brainstem on CT and MRI. Rinsho Shinkeigaku 1992; 32: 421-425.
29. Tas U, Ogeturk M, Meydan S, et al. Hepatotoxic activity of toluene inhalation and protective role of melatonin. Toxicol Ind Health 2011; 27: 465-473.
30. Kanter M. Thymoquinone attenuates lung injury induced by chronic toluene exposure in rats. Toxicol Ind Health 2011; 27: 387-395.
31. Kanter M. Thymoquinone reestablishes spermatogenesis after testicular injury caused by chronic toluene exposure in rats. Toxicol Ind Health 2011; 27: 155-166.
32. Calderon-Guzman D, Espitia-Vazquez I, Lopez-Dominguez A, et al. Effect of toluene and nutritional status on serotonin, lipid peroxidation levels and NA+/K+-ATPase in adult rat brain. Neurochem Res 2005; 30: 619-624.
33. Reiter RJ, Tan DX, Mayo JC, et al. Melatonin as an antioxidant: biochemical mechanisms and pathophysiological implications in humans. Acta Biochim Pol 2003; 50: 1129-1146.
34. Mayo JC, Sainz RM, Uria H, et al. Melatonin prevents apoptosis induced by 6-hydroxydopamine in neuronal cells: implications for Parkinson's disease. J Pineal Res 1998; 24: 179-192.
35. Kavakli A, Parlakpinar H, Yahsi S, Ogeturk M, Acet A. The effects of melatonin on focal cerebral ischemia-reperfusion model. Saudi Med J 2004; 25: 1-2.
36. Baydas G, Reiter RJ, Nedzvetskii VS, et al. Melatonin protects the central nervous system of rats against toluenecontaining thinner intoxication by reducing reactive gliosis. Toxicol Lett 2003; 137: 169-174.
37. Baydas G, Ozveren F, Akdemir I, Tuzcu M, Yasar A. Learning and memory deficits in rats induced by chronic thinner exposure are reversed by melatonin. J Pineal Res 2005; 39: 50-56.

APA	TAŞ U, Ogeturk M, SAPMAZ IRMAK H, KARACA Z, ÖZYURT B, SÖĞÜT E, SARSILMAZ M (2012). Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. , 1 - 6.
Chicago	TAŞ Ufuk,Ogeturk Murat,SAPMAZ IRMAK Hilal,KARACA Zafer İsmail,ÖZYURT Birsen,SÖĞÜT Erkan,SARSILMAZ Mustafa Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. (2012): 1 - 6.
MLA	TAŞ Ufuk,Ogeturk Murat,SAPMAZ IRMAK Hilal,KARACA Zafer İsmail,ÖZYURT Birsen,SÖĞÜT Erkan,SARSILMAZ Mustafa Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. , 2012, ss.1 - 6.
AMA	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. . 2012; 1 - 6.
Vancouver	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. . 2012; 1 - 6.
IEEE	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M "Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması." , ss.1 - 6, 2012.
ISNAD	TAŞ, Ufuk vd. "Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması". (2012), 1-6.

APA	TAŞ U, Ogeturk M, SAPMAZ IRMAK H, KARACA Z, ÖZYURT B, SÖĞÜT E, SARSILMAZ M (2012). Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi, 26(1), 1 - 6.
Chicago	TAŞ Ufuk,Ogeturk Murat,SAPMAZ IRMAK Hilal,KARACA Zafer İsmail,ÖZYURT Birsen,SÖĞÜT Erkan,SARSILMAZ Mustafa Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi 26, no.1 (2012): 1 - 6.
MLA	TAŞ Ufuk,Ogeturk Murat,SAPMAZ IRMAK Hilal,KARACA Zafer İsmail,ÖZYURT Birsen,SÖĞÜT Erkan,SARSILMAZ Mustafa Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi, vol.26, no.1, 2012, ss.1 - 6.
AMA	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi. 2012; 26(1): 1 - 6.
Vancouver	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi. 2012; 26(1): 1 - 6.
IEEE	TAŞ U,Ogeturk M,SAPMAZ IRMAK H,KARACA Z,ÖZYURT B,SÖĞÜT E,SARSILMAZ M "Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması." Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi, 26, ss.1 - 6, 2012.
ISNAD	TAŞ, Ufuk vd. "Sıçan prefrontal korteksinde tolüenin neden olduğu apoptoza karşı melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması". Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi 26/1 (2012), 1-6.