Investigation of the radioprotective effects of myricetin with micronucleus assay in vitro conditions

Yüksek Lisans TeziGünümüzde radyasyon, birçok hastalığın tanı ve tedavisinde kullanılmaktadır. Ancak sağaltım amacıyla da olsa, uygulanan radyasyon, genetik materyalde doza bağlı olarak hasarlar meydana getirebilmektedir. Hasarlar ya doğrudan radyasyonun DNA'yı hasarlaması ya da dolaylı yoldan ortamdaki su molekülleri ile etkileşerek serbest radikaller oluşturmasıyla meydana gelir. Oluşan hasarların bazıları farklı DNA tamir mekanizmaları ile onarılabildiği gibi bazıları onarılamayacak seviyede olabilir. Bu nedenle radyasyon hasarını azaltmak amacıyla hastalara bazı koruyucu ajanlar verilmektedir. Bu koruyucu ajanlar radyasyonun verilen dozunu düşürerek tedavi sürecinde istenmeyen bir etki oluşturabilse de sağlam dokuların radyasyon hasarından korunabilmesi için kullanılmalarının gerekli olduğu durumlar vardır. Myricetin, bitkisel kaynaklı doğal bir flavonoid olup antioksidan özelliği olduğu bilinen bir maddedir. Bu nedenle radyasyon sonucu oluşan serbest radikalleri kendine bağlayarak DNA'da oluşacak oksidatif hasarı engelleyebileceği beklenmektedir. DNA'da oluşan hasarları belirlemek için, farklı dozimetrik yöntemler kullanılmaktadır. Mikronukleus (MN) analiz yöntemi de, oluşan DNA hasarının belirlenmesinde ve DNA hasarına karşı hücrede oluşan yanıtın incelenmesinde kullanılan bir tekniktir. MN'lar, binukleat (BN) hücreler ile aynı sitoplazma içinde bulunan, hücre bölünmesi sırasında mitotik iğdeki hatalar nedeniyle kutuplara çekilemeyen kromozomlardan ve/veya kromozom parçalarından oluşmaktadır. Radyasyonun oluşturduğu hasarlar da MN analizi ile incelenebilmektedir. Bu çalışmada, yapısında bulunan OH ekleri sayesinde güçlü bir antioksidan olarak bilinen myricetinin farklı radyasyon dozlarında, radyasyon öncesi ya da sonrasında kullanılmasının MN sıklığı üzerine etkileri incelendi. Farklı konsantrasyonlardaki myricetinin 2 Gray (Gy) ve 4 Gy radyasyon öncesi ve sonrasında MN sıklığı üzerine etkileri değerlendirildi. Farklı radyasyon dozlarında, 100 µM ve 200 µM konsantrasyonlarında uygulanan myricetinin MN sıklığını azalttığı görüldü. Radyasyon öncesi ve sonrasında uygulanan myricetin ise MN sıklığında istatistiksel olarak anlamlı bir fark oluşturmadı (P>0.05). Uygulanan myricetin konsantrasyonlarında radyasyon dozunun azaldığı ancak bu azalmanın gruplar arasında anlamlı bir fark oluşturmadığı bulundu. Radyasyon öncesi ve sonrası arasında fark bulunmadığı için myricetinin antioksidan etkisinden daha çok, DNA tamirini uyararak etki ettiği ya da radyasyon sonucu hücrede oluşan hasar miktarına göre hücreyi apoptoza götürdüğü düşünüldü. Birden fazla MN taşıyan BN hücrelerin sayısı azalırken, kromozom aberasyon taşımayan hücrelerin sayısı değişmedi. Bu çalışmanın sonucu olarak, kanser hastalarında myricetinin radyoterapi tedavisine ek olarak kullanılabilmesi için daha ileri çalışmaların yapılması gerektiği önerilmektedir.Anahtar Kelimeler: Myricetin, mikronukleus, DNA hasarı, radyoprotektif etkiAbstractNowadays the radiation is used in the diagnosis and treatment of many diseases However, even for medical purposes, the radiation is able to cause damage in genetic material of the cell depending on its dose. Damages occur either direct effect of radiation to DNA, or indirect hazardous effect of free radicals generated from interaction of the radiation-water molecules in the environment. Some of damages can be repaired by some different DNA repair mechanisms but some of them may be unrepairable level. That's why, some protective agents have been given to patients in order to reduce radiation damage. Although these protective agents have some undesirable effects in the treatment process such as reducing the given radiation dose, there are many situations to use of protective agents that necessary to preserve healthy tissues from radiation damage. Myricetin is a plant-derived natural flavonoid that's known as an antioxidant featured substance. Therefore, it is expected that myricetin may inhibit the oxidative damage by binding the free radicals produced by radiation. To determine the damage in DNA, different methods have been used in dosimeter. Micronuclei (MN) analysis method is a preferred technique for determining of DNA damage and response against to DNA damage in the cells and Micronuclei are composed of chromosomes and/or chromo pieces which cannot pulled away to the poles due to mitotic yarns errors and located in same cytoplasm with BN. Damages produced by ionizing radiation can be investigated by MN analysis method. In this study, the effects of myricetin, a powerful antioxidant containing OH adducts in its structure, on frequency of MN, was investigated in different radiation doses in before and after radiation treatment. Effects of different concentratios of myricetin on frequency of MN were evaluated in pre and post-treatment of 2 Gy and 4 Gy radiation doses. In different radiation doses, applied myricetin in 100 µM and 200 µM concentratios, decreased frequency of MN. Myricetin that applied before and after radiation treatment did not make a statistically significant difference in MN frequency (P >0.05). It was found that radiation doses were reduced by applied myricetin doses in different concentrations but no significant differences between the groups were observed. Since there is no difference between pre-and post-irradiation, instead of antioxidant effect, myricetin was thought working via inducing DNA repair or by triggering apoptosis by the amount of damage in the cell. Number of BN cells with more than one MN decreased, but the number of cells not bearing chromosome aberrations did not change. As a result of this study, it is suggested that there is need to further studies to be able to use myricetin in addition to radiotherapy in patients with cancer.Keywords: Myricetin, micronucleus DNA damage, radioprotective effec