Aluminyum Sülfatın Sıçan Hippokampus Hücre Populasyonlarına Etkisi ve Melatoninin Koruyucu Rolü: Bir Stereoloji ve Elektron Mikroskopi Çalışması

Abstract

Aluminyumun dokular üzerinde toksik etkiye sahip olduğu ve çeşitli nörodejeneratif hastalıklara sebep olduğu iyi bilinmektedir. Oksidatif hasar aluminyumun tetiklediği toksik etkilerinden biridir. Melatonin vücutta önemli etkilere sahip olan ve tüm vücuda kolay dağılabilen bir hormondur. Çeşitli özeliklerin yanı sıra melatonin, antioksidan etkilerede sahiptir. Bu çalışmanın amacı, aluminyumun oluşturduğu nöronal hasara karşı melatoninin koruyucu rolünü stereolojik ve elektron mikroskobik yöntemleri kullanarak ortaya koymaktır. Bu çalışma için, erişkin 28 albino cinsi dişi sıçan dört eşit grup, Kontrol (K), Sham (S), Aluminyum (Al) ve Aluminyum ile Melatonin (Al+M) şeklinde oluşturudu. K grubuna hiçbir uygulama yapılmadı. S grubuna intraperitoneal (i.p) %2 etanol ile serum fizyolojik (%0.09 NaCl) verildi. Al grubuna i.p %0.09 NaCl içinde 3mg/ml/gün aluminyum sulfat verildi. Al+M grubuna i.p %0.09 NaCl ve %2 etanol içinde 40 mg/kg/gün melatonin ve %0.09 NaCl içinde 3mg/ml/gün aluminyum sulfat verildi. Deneysel periyod iki hafta(5 gün/hafta) olarak belirlendi. Bu süre sonunda sıçanlar ketamine (90 mg/kg) and xylazine (10 mg/kg)ile anestezi edildi. Daha sonra sıçanlara Karnovky’s fiksatifi ile intrakardiak perfüzyon yapıldı. Perfüzyondan sonra sıçanlar dekapite edildi ve beyin dokuları çıkarıldı. Beyin sağ ve sol hemisfer olarak ayrıldı. Sağ hemisferler stereolojik yöntem için kullanıldı. Sol hemisferlerin hippocampusu çıkarılarak elektron mikroskopik işlem için kullanıdı. Bu çalışmada stereolojik olarak nöron sayıları değerlendirildiğinde, K ve S grupları arasında önemli bir fark bulunmadı. Al grubundaki nöron sayılarında belirgin bir azalma gözlendi. Al+M grubu toplam nöron sayıları istatistiksel olarak anlamlı şekilde Al grubundan yüksek bulundu. Elektron mikroskop ile yapılan incelemelerde, Al grubunda nöron çekirdeğinde, çekirdekçikte, sitoplazmada, mitokondrilerde, endoplazmik retikulum ve akson yapılarında dejeneratif değişikikler izlendi. Ancak, Al+M grubu nöral yapıların Al grubuna göre daha hafif dejenerasyonlara sahip olduğunu gözledik. Sonuç olarak, yapılan çalışma, aluminyumun tetiklediği nörodejenarasyona karşı melatoninin sıçan hippocampus piramidal hücreleri üzerine koruyucu etkiye sahip olduğunu gösterdi.

The aluminium is well known to have toxic effects on tissues and to cause many neurodegenerative diseases. Aluminium-induced oxidative stressis one of its toxic effects. Melatonin is a hormone which has important effects on the body and easily dissolving the whole body. In addition to the various features melatonin has antioxidant effects. The purpose of this study is to reveal protective role of melatonin against neuronal damage caused by the aluminum, to use stereological and electron microscopic methods. For this study, 28 adults female albino rats were formed as four equal groups, Control (C), Sham (S), Aluminum (Al) and Aluminum with Melatonin (Al+M) groups. Rats in control group were anything injected. Rats in sham group were injected intraperitoneal solutions of physiological saline (0.9% NaCl) and 2% ethanol. Rats in Al group were injected intraperitoneally with 3 mg/ml/day aluminium sulphate. Rats in Al+M group were injected intraperitoneal aluminum (3 mg/ml/day) plus melatonin (40 mg/kg/day). The experimental period was 2 weeks (5 days/week). At the end of the this period, rats were anesthetized by intraperitoneal injection of ketamine (90 mg/kg) and xylazine (10 mg/kg). There after, rats were made intracardiac perfusion with Karnovky’s fixative. After perfusion, animals were decapitated and brains were removed. The right and left hemispheres of the brain were separated. The right hemispheres were used for stereological methods. Hippocampus of left hemispheres were removed to use in electron microscopic. In this study, the number of neurons in the stereological evaluation, there was no significant difference between K and S groups. The number of neurons was detected a significant decrease in the Al group. The total number of neurons Al+M group were found to be statistically significantly higher than Al group’s. Electron microscopic examination showed that, structures of nucleus, nucleuolus, cytoplasm, mitochondria, endoplasmic reticulum and axon were damaged in the Al group. But, we observed that the neural structures of Al+M group had modarate degenerative changes according to Al group. Consequently, the present study showed that melatonin has a protective effect against Al-induced neurodegenaration on hippocampus pyramidale cells of rats.